تعریف سریع: L80 PIPE API 5CT Grade L80 یک لوله فولادی کربن با استحکام کنترل شده (80000 psi دقیقه) است که به طور خاص برای محیط های ترش (H2S) طراحی شده است که در آن سختی مواد باید زیر 23 HRC (API) یا 22 HRC (SulfiSSCdetress) باشد.
سوالات میدانی متداول در مورد لوله L80
آیا API 5CT L80 Type 1 به طور خودکار با NACE MR0175 مطابقت دارد؟
شماره API 5CT حداکثر سختی 23.0 HRC را امکان پذیر می کند. NACE MR0175 (خدمات ترش منطقه 3) سختی را به شدت در 22.0 HRC قرار می دهد. شما باید 'NACE Compliant' را در گزارش تست آسیاب (MTR) مشخص کنید یا در محل دکل خطر رد شدن لوله را داشته باشید.
آیا L80 نوع 1 در برابر خوردگی مقاوم است؟
شماره L80 نوع 1 در H2S در برابر ترک خوردگی مقاوم است، در CO2 در برابر کاهش وزن مقاوم نیست. در محیطهای شیرین با فشار جزئی CO2 بیش از 7 psi، نیاز به مهار دارد یا به سرعت فولاد کربنی J55 حفر میشود.
حد فشار جزئی H2S برای L80 نوع 1 چقدر است؟
از نظر فنی نامحدود است ، مشروط بر اینکه سختی آن کمتر از 22 HRC باشد و دما در محدوده عملکرد استاندارد باشد (<175 درجه فارنهایت برای نگرانی های اولیه گوگرد). این خط پایه استاندارد برای چاه های H2S بالا است.
نقطه شکست اقتصادی: چه زمانی باید L80 را اجرا کرد
ما دو خطای اصلی را در طراحی رشته می بینیم: مهندسی بیش از حد با 13Cr زمانی که L80 نوع 1 کافی است، و مهندسی نشدن با N80 در چاه های ترش حاشیه ای. زمانی که فشار جزئی H2S از 0.05 psi (آستانه NACE) فراتر رود، L80 به انتخاب اقتصادی اجباری تبدیل می شود. زیر این J55 یا K55 کافی است.
با این حال، اگر عمق عمودی نیاز به بارهای کششی نزدیک به 80٪ بازده بدنه لوله داشته باشد، L80 به یک بدهی تبدیل می شود. هنگامی که به قدرت عملکرد بالاتر از 80000 psi در یک محیط ترش نیاز دارید، به یک صخره اقتصادی برخورد می کنید: باید به درجه های C90 یا T95 فارغ التحصیل شوید ، که اغلب دارای قیمت 35 تا 50 درصد حق بیمه هستند و به دلیل الزامات سختگیرانه تر تست SSC، زمان تحویل دو برابر می شود.
شکاف سختی: API در مقابل واقعیت میدانی
اختلاف بین API 5CT و NACE MR0175 منبع اصلی تحویل OCTG رد شده است. API 5CT از نظر فنی به L80 اجازه می دهد تا به 23 HRC برسد. با این حال، در عملیات میدانی ما، هر گونه قرائت بالاتر از 22.0 HRC برای سرویس منطقه 3 Sour به عنوان ناسازگار تلقی می شود.
علاوه بر این، روش شناسی تست اهمیت دارد. آسیاب ها معمولا از Rockwell C (HRC) برای سرعت استفاده می کنند. بازرسان میدانی اغلب از Equotip یا Micro-Vickers استفاده می کنند. این تبدیل ها خطی نیستند.
چگونه اختلافات سختی را در دکل حل کنیم؟
ما جداول تبدیل ASTM E140 را در سفارش خرید مشخص میکنیم و آزمایشگاه راکول C (HRC) را به عنوان تنها روش داور الزامآور تعیین میکنیم و خوانشهای Equotip فیلد را در صورت قرار گرفتن در حاشیه خطا (+/- 2 HRC) رد میکنیم.
محدودیت های عملیاتی حیاتی
مهندسان باید بین محدودیت های مکانیکی فولاد و حدود شیمیایی محیط تمایز قائل شوند.
پارامتر
L80 نوع 1 (کربن)
L80 13Cr (مارتنزیتی)
تهدید اولیه
حفره CO2 / کاهش وزن
ترک استرس سولفیدی (SSC)
حداکثر H2S (فشار جزئی)
نامحدود (اگر کمتر از 22 HRC)
1.5 psi (0.10 بار)
حداکثر دما
~800 درجه فارنهایت (تخریب عملکرد شروع می شود)
~300 درجه فارنهایت (خطر SCC افزایش می یابد)
حساسیت pH
کم
بالا (PH < 3.5 نیاز به ارتقا دارد)
تحویل عملیاتی: اگر خطر پیشرفت H2S > 1.5 psi وجود دارد، هرگز استاندارد L80 13Cr را اجرا نکنید. این ماده دچار شکست شکننده فاجعهبار خواهد شد. برای محیط های مخلوط H2S/CO2، Super 13Cr یا Duplex حداقل گزینه قابل اجرا است.
وقتی لوله L80 انتخاب اشتباهی است
اعتماد بر روی محدودیت های منفی بنا شده است. ما در سناریوهای زیر اکیداً از L80 نوع 1 جلوگیری می کنیم:
گاز مرطوب با سرعت بالا (بیش از 60 فوت بر ثانیه) با CO2: حتی با مهار، سرعت جریان فیلم بازدارنده را از فولاد کربنی جدا می کند. L80 نوع 1 دچار فرسایش - خوردگی خواهد شد. ارتقا به 13Cr.
سیالات اکسیژن دار (بیشتر از ppb O2 10): از L80 13Cr در چاه های تزریق آب که در آن حذف اکسیژن قابل اطمینان نیست استفاده نکنید. 13Cr بسیار حساس به حفره در محیط های کلرید اکسیژن است.
PH پایین (<3.5) سیالات تکمیلی: کار اسیدی کردن از طریق لوله L80 13Cr بدون بازدارنده مناسب می تواند لایه اکسید کروم غیر فعال را از بین ببرد و منجر به از دست دادن سریع جرم شود.
آیا می توانیم از طریق L80 نوع 1 اسیدی کنیم؟
بله، اما نرخ خوردگی در دماهای بیش از 150 درجه فارنهایت به صورت تصاعدی شتاب می گیرد. برای هر قرار گرفتن در معرض بیش از 4 ساعت به بازدارندههای خوردگی اسیدی با دمای بالا (تشدیدکنندهها) نیاز داریم.
سوالات متداول اضطراب خریدار
آیا L80 در سرویس 'Sweet' خراب می شود؟
می تواند. در حالی که L80 برای خدمات ترش طراحی شده است، هنوز فولاد کربنی است. در یک چاه شیرین با قطع آب زیاد و CO2 > 30 psi، L80 نوع 1 به دلیل خوردگی عمومی سوراخ می شود مگر اینکه یک برنامه بازدارنده مداوم حفظ شود.
اگر گواهی آسیاب 22.5 HRC را نشان دهد آیا لوله مطابقت دارد؟
با API 5CT سازگار است، اما سازگار نیست . برای مناطق ترش خاص با NACE MR0175 اگر دادههای چاه شما نشاندهنده خدمات ترش منطقه 3 است، باید این لوله را رد کنید یا آزمایش SSC کامل حلقه (NACE TM0177) را برای اثبات مناسب بودن برای سرویس انجام دهید.
اگر به استحکام بالاتر از L80 نیاز داشته باشیم، جایگزین چیست؟
اگر به قدرت تسلیم 90ksi یا 95ksi در محیط H2S نیاز دارید، نمی توانید به سادگی L80 را به درجه بالاتری حرارت دهید. باید API 5CT C90 یا T95 را مشخص کنید . این گریدها شامل شیمی پیچیده و فرآیندهای کوئنچ برای حفظ مقاومت SSC در استحکام تسلیم بالاتر است.
