ԱՐԱԳ ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ. LSAW VS. ՍԹԱՂ. ՀՈՊԻ ՍԱՐԳԱՑՄԱՆ ՇԵՄԸ ԲԱՐՁՐ ՃՆՇՄԱՆ ՀԱՑՈՒՄՈՒՄ
Երկայնական (LSAW) և պարուրաձև (SSAW) ընկղմված աղեղային եռակցման տեխնիկական համեմատություն խողովակ, որը կենտրոնանում է ներքին ճնշման տակ մեխանիկական ամբողջականության վրա: Կառավարվում է API 5L-ով, ISO 3183-ով և DNV-ST-F101-ով: LSAW-ը ստանդարտ է բարձր ճնշման (> 10 ՄՊա), թթվային և հոգնածության նկատմամբ զգայուն միջավայրերի համար, մինչդեռ SSAW-ը հաճախ սահմանափակվում է երկրաչափական անկայունության, մնացորդային առաձգական սթրեսի և սթրեսային կորոզիայի ճեղքման (SCC) ավելի բարձր զգայունության պատճառով կրիտիկական ծառայության մեջ:
«Թղթի բնութագրերի» և դաշտի ամբողջականության միջև եղած բացը
Գնումների փուլում տվյալների թերթիկները հաճախ վերաբերվում են LSAW-ին և SSAW-ին որպես համարժեքներ API 5L-ի ներքո, պայմանով, որ դրանք համապատասխանում են նույն աստիճանին (օրինակ՝ X65, X70): Այնուամենայնիվ, դաշտային փորձը թելադրում է, որ դրանք փոխարինելի չեն բարձր ճնշման փոխանցման դեպքում: Տարբերությունը կայանում է նրանում, թե ինչպես է արտադրական գործընթացը ազդում խողովակի ունակության վրա՝ կարգավորելու օղակի լարվածությունը ՝ առանց առաջացնելու երկրորդական խափանման ռեժիմներ, ինչպիսիք են հոգնածությունը կամ կոռոզիան:
Կարևոր ենթակառուցվածքի համար ինժեներական ընտրությունը լռելյայն է LSAW (JCOE/UOE)՝ իր երկրաչափական հետևողականության և սեղմման մնացորդային սթրեսի պրոֆիլի պատճառով: SSAW-ը (Spiral) առաջարկում է տնտեսական առավելություններ, բայց ներկայացնում է հատուկ «բացասական սահմանափակումներ»՝ սահմանափակումներ, որոնք, եթե անտեսվեն, կհանգեցնեն շինարարության ծախսերի էքսպոնենտալ աճի՝ կապված համապատասխանության խնդիրների և երկարաժամկետ ամբողջականության ռիսկերի հետ:
Տեխնիկական պարզաբանող. Ինչո՞ւ է Հուփ Սթրեսը որոշիչ գործոնը:
Օղակի լարվածությունը ($$sigma_h$$) խողովակի առանցքին ուղղահայաց գործող առաջնային ուժն է: LSAW-ում եռակցման կարը ուղղահայաց է այս լարվածության վեկտորին: SSAW-ում կարը թեքված է (սովորաբար 35°-45°): Թեև պարուրաձև անկյունը տեսականորեն նվազեցնում է եռակցման կարի վրա նորմալ լարվածությունը, եռակցման կարի երկարությունը 20-30% ավելի երկար է, ինչը մեծացնում է թերությունների և կոռոզիայի առաջացման վայրերի հավանականությունը:
1. Երկրաչափական անկայունություն. 'Hi-Lo'-ի թաքնված արժեքը
Ինչո՞ւ է SSAW-ը հաճախ ձախողում դաշտի համապատասխանության թեստը:
SSAW-ի հետ գործառնական ամենաանմիջական ցավի կետը ոչ թե պայթեցման ճնշումն է, այլ երկրաչափական անկայունությունը : դաշտային եռակցման ժամանակ LSAW խողովակը ենթարկվում է մեխանիկական սառը ընդլայնման (մոտ 1-1,5% լարում) ջրաղացին, որը ստիպում է այն դարձնել գրեթե կատարյալ շրջան և թեթևացնելով ներքին սթրեսները: SSAW- ը ձևավորվում է տաք կծիկից; քանի որ այն սառչում է, այն անհավասար հանգստանում է:
Երբ երկու SSAW հոդերը հանդիպում են դաշտում, դրանք հաճախ ցուցադրում են զգալի 'Hi-Lo' (ներքին պատերի սխալ դասավորվածություն): 1 մմ Hi-Lo-ի անհամապատասխանությունը կարող է նվազեցնել հոգնածության կյանքը մոտավորապես 30%-ով արմատներում լարվածության կենտրոնացման պատճառով: Դաշտային եռակցողները սովորաբար ծախսում են 2-3 անգամ ավելի երկար՝ սեղմելով և տաքացնելով SSAW ծայրերը՝ ստիպելով հավասարեցվել՝ ոչնչացնելով շերտավորման արտադրողականությունը:
Բացասական սահմանափակում. ավտոմատացված եռակցման համակարգեր
ՄԻ նշեք SSAW-ը մեխանիկացված GMAW (ավտոմատ եռակցում) օգտագործող նախագծերի համար, քանի դեռ գործարանը չի կարող երաշխավորել API 5L-ից ավելի խիստ հանդուրժողականություն: Ավտոմատացված վրիպակները չեն կարող հարմարվել պարուրաձև խողովակի մեջ տարածված 'օվալիզացիայի' համար, ինչը հանգեցնում է եռակցման անընդհատ մերժումների և նախագծերի խցանումների:
2. Մեխանիկական ամբողջականություն. մնացորդային սթրեսի ծուղակը
Ինչպե՞ս է «Բաուշինգերի էֆեկտը» օգտվում LSAW-ին:
LSAW-ի արտադրությունն օգտագործում է UOE կամ JCOE գործընթացը, որն ավարտվում է սառը ընդլայնմամբ: Այս ընդլայնումը արդյունավետորեն «վերականգնում» է պողպատի հիշողությունը՝ նվազեցնելով արտադրական մնացորդային լարումները մոտ զրոյի և բարելավելով զիջման ուժ/առաձգական հարաբերակցությունը Բաուշինգերի էֆեկտի միջոցով:
Ընդհակառակը, SSAW- ն ձևավորվում է բարձր լարվածության պայմաններում: Եթե խողովակը չի ենթարկվում խիստ անջատված ջերմային մշակման (հազվադեպ է ապրանքային գործարաններում), խողովակը պահպանում է բարձր մնացորդային առաձգական սթրեսը : Բարձր ճնշման գազատարներում այս մնացորդային լարվածությունը ավելացնում է օպերացիոն օղակի լարվածությունը՝ զգալիորեն նվազեցնելով խափանումների մեկնարկի շեմը:
Ինչո՞ւ է SSAW-ն ավելի ենթակա սթրեսային կոռոզիայից ճեղքման (SCC) նկատմամբ:
SCC-ն պահանջում է երեք գործոն՝ զգայուն նյութ, քայքայիչ միջավայր և առաձգական սթրես: Քանի որ SSAW-ը պահպանում է ձևավորման գործընթացի մնացորդային առաձգական սթրեսը, այն նախապես բեռնված է քայքայիչ միջավայրում ձախողման համար: Ավելին, բարձր pH SCC գաղութները նախընտրում են սկսել եռակցման ծայրից: Քանի որ SSAW-ն ունի եռակցման կարը 30%-ով ավելի երկար, քան LSAW-ը (պարույրի երկրաչափության շնորհիվ), կոռոզիայի մեկնարկի «նպատակային տարածքը» վիճակագրորեն զգալիորեն ավելի մեծ է:
Ընդհանուր դաշտային հարցեր LSAW-ի ընդդեմ SSAW-ի մասին. Հուպ լարվածության շեմը բարձր ճնշման փոխանցումներում
Ինչու՞ ենք մենք տեսնում SSAW դաշտային եռակցումների մերժման բարձր ցուցանիշներ:
Սա գրեթե միշտ երկրաչափության խնդիր է, ոչ թե մետալուրգիայի: Պարույրի ձևավորման գործընթացը եռակցման կարի վրա «գագաթնակետային» էֆեկտ է ստեղծում և բնորոշ ձվաձեւություն: Երկու խողովակներ սեղմելիս պարուրաձև կարերը հավասարեցնելն անհնար է (դրանք պտուտակաձև են): Սա հանգեցնում է անխուսափելի Hi-Lo անցումների, որոնք ծուղակում են խարամը կամ առաջացնում են միաձուլման բացակայություն (LOF) արմատային անցումում:
Կարո՞ղ ենք SSAW-ն օգտագործել օֆշորային վերելակների համար, եթե ճնշման մակարդակը բավարարված է:
Ոչ: Օֆշորային ստանդարտների մեծ մասը (ինչպես DNV-ST-F101) արդյունավետորեն արգելում է SSAW-ը դինամիկ բարձրացնող սարքերի համար: Եռակցման պարուրաձև երկրաչափությունը ստեղծում է լարվածության կոնցենտրացիայի գործոն (SCF), որը դժվար է մոդելավորել ալիքների և հոսանքների ցիկլային բեռնվածության ներքո: Ավելին, խելացի խոզուկ (ILI) գործիքների միջոցով պարուրաձև կարի զննումն անչափ դժվար է, քանի որ սենսորը պետք է հետևի պտուտակաձև ճանապարհին՝ հանգեցնելով տվյալների դեգրադացման:
Արդյո՞ք 'Two-Step' SSAW-ն վավեր փոխարինում է LSAW-ին:
Այո, բայց միայն այն դեպքում, եթե ճիշտ է նշված: Ապրանքային SSAW-ը ձևավորվում և եռակցվում է միաժամանակ: 'Engineered' կամ 'Two-Step' SSAW-ն նախ ներառում է ձևավորում և եռակցման եռակցում, որին հաջորդում է ճշգրիտ ստորջրյա աղեղային զոդում առանձին կայանում: Սա թույլ է տալիս անցանց ուլտրաձայնային թեստավորում (UT) համեմատելի LSAW-ի հետ: Սա ընդունելի է ցամաքային բարձր ճնշման գազի համար, սակայն ռիսկային է մնում թթու սպասարկման կամ հոգնածության համար կարևոր գծերի համար:
Ինժեներական լուծումներ LSAW-ի ընդդեմ SSAW-ի համար.
Ճիշտ գծային խողովակ ընտրելը պահանջում է պարուրաձև արտադրության արժեքի օգուտների հավասարակշռում բարձր ճնշման փոխանցման ամբողջականության պահանջների հետ: Կարևոր ենթակառուցվածքների համար ցուրտ ընդլայնված LSAW-ի նշումը ռիսկի նվազեցման արդյունաբերության ստանդարտն է:
Առաջարկվող արտադրանքի բնութագրերը.
Կրիտիկական բարձր ճնշման և թթու ծառայության համար. LSAW Line Pipe (JCOE/UOE Process) – Ապահովում է երկրաչափական ճշգրտություն և ցածր մնացորդային սթրես:
Ստանդարտ փոխանցման և կառուցվածքային օգտագործման համար. SSAW Line Pipe – ծախսարդյունավետ լուծում ցածր ճնշման կամ ոչ հոգնածության կիրառման համար:
Ծայրահեղ ճնշման/ջերմաստիճանի համար՝ Անխափան գծի խողովակ – վերջնական լուծում, որտեղ եռակցման կարի բացակայությունը թույլատրելի է:
ՀՏՀ. LSAW-ի և SSAW-ի գործառնական համեմատություն
Ինչո՞ւ է LSAW-ը պարտադիր խիստ թթվային ծառայության համար (Հավելված H):
H2S միջավայրերում կարծրության վերահսկումը չափազանց կարևոր է սուլֆիդային սթրեսի ճեղքումը (SSC) կանխելու համար: Պարույրային եռակցման ջերմային ազդեցության գոտին (HAZ) դժվար է միատեսակ կառավարել շարժվող շերտի վրա՝ համեմատած LSAW-ում օգտագործվող ստատիկ թիթեղի հետ: Հետևաբար, LSAW-ն առաջարկում է API 5L Հավելված H-ով պահանջվող հետևողական կարծրության արժեքները:
Ինչպե՞ս է եռակցման կարի կողմնորոշումը ազդում պայթեցման ճնշման վրա:
Տեսականորեն, SSAW-ի պարուրաձև անկյունը ավելի քիչ նորմալ լարվածություն է զգում, քան LSAW-ի երկայնական կարը: Այնուամենայնիվ, այս տեսական առավելությունը դաշտում ժխտվում է մնացորդային ձևավորման լարումների և եռակցման ծայրի «գագաթնակետային» էֆեկտի առկայությամբ, որը ստեղծում է լարվածության բարձրացումներ, որոնք իջեցնում են ճեղքման իրական շեմը:
Ո՞րն է SSAW-ի պահպանման առաջնային սահմանափակումը:
In-Line ստուգումը (ILI) առաջնային սահմանափակումն է: Խելացի խոզերը նախատեսված են երկայնական ճանապարհորդելու համար: Պարույրային եռակցման կարին հետևելը պահանջում է բարդ սենսորային զանգվածներ և տվյալների մշակում: Տվյալների կորուստը կամ պարուրաձև կարի երկայնքով թերությունների սխալ մեկնաբանումը ընդհանուր խնդիր է ամբողջականության կառավարման ծրագրերում:
Ե՞րբ է SSAW-ը ճիշտ ինժեներական ընտրությունը:
SSAW-ը ճիշտ ընտրություն է ցածր և միջին ճնշման ջրի փոխադրման, կառուցվածքային կույտերի և 1-ին կամ 2-րդ դասի գազի հաղորդման գծերի համար, որտեղ հոգնածության բեռնումն աննշան է: Այս հավելվածներում օղակի լարվածությունը շատ ցածր է այն շեմից, որտեղ մնացորդային սթրեսը դառնում է ձախողման կրիտիկական դրդապատճառ՝ թույլ տալով նախագծին օգտվել պարուրաձև խողովակի ավելի ցածր արժեքից:
