Терең суды барлау жоғары қысымды, жоғары температуралы (HPHT) шекараларға итермелейтіндіктен, дәстүрлі коррозияға төзімді қорытпалардың (CRAs) металлургиялық шектеулері көтергіш жүйені жобалаудың негізгі кедергісіне айналады. Super 13Cr және Duplex тот баспайтын болаттар су астындағы статикалық инфрақұрылымның негізі болып қала бергенімен, агрессивті қышқыл орталардағы динамикалық қолданбалар салмақ, беріктік және коррозияға төзімділік арасындағы стандартты келісімге қарсы тұратын материалды қажет етеді. Өнеркәсіптік жауап нақты: титан 29-сынып (UNS R56404).
Өндіріс орындарында біз Солтүстік теңіздегі және Бразилиядағы ірі операторлардың спецификациясының шешуші бұрылуын байқадық. Сұраныс енді тек жоғары берік титанға қатысты емес; бұл рутениймен (Ru) нығайтылған Ti-6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial) ерекше металлургиялық синергиясына арналған..
Тұрақтылық химиясы: рутений неге маңызды?
Стандартты 5-дәреже (Ti-6Al-4V) аэроғарыш өнеркәсібінің жұмыс күші болып табылады, бірақ оның су асты орталарында маңызды әлсіздігі бар: 75 ° C (167 ° F) асатын температурада теңіз суындағы жарықтар коррозиясына бейімділік. Ішкі сұйықтық температурасы айтарлықтай жоғары көтерілуі мүмкін терең су көтергіштерде 5-ші дәреже металлургиялық тұрғыдан бұзылады.
29- сынып мұны балқыту цехтарында дәл бақыланатын екі маңызды түзету арқылы шешеді:
ELI (Extra Low Interstitial): Оттегі мен темірдің мазмұнын қатаң шектеу арқылы біз сыну беріктігін және шаршаған кезде жарықшақтардың өсуіне (FCG) төзімділікті барынша арттырамыз. Бұл тұрақты толқынды қозғалысқа ұшырайтын динамикалық көтергіштер үшін келіспейді.
Рутенийді қосу (0,08% – 0,14%): Ru-ның ізді қосылуы қорытпаның пассивация диапазонын кеңейтеді. Ол ойықтағы катодтық реакцияны жеңілдетеді, шұңқырлар таралмас бұрын титан бетін тиімді түрде қайта пассивациялайды. Бұл бейтарап теңіз суындағы жарықшақтардың коррозия шегін шамамен 260°C (500°F) дейін көтереді.
Мүлік
5-сынып (Стандарт)
29-сынып (Ti-6Al-4V ELI + Ru)
Оттегінің құрамы
Ең көбі 0,20%
Макс 0,13% (Жақсартылған беріктік)
Рутений мазмұны
Жоқ
0,08% – 0,14% (коррозияға қарсы иммунитет)
Бастапқы қолданба
Аэроғарыштық / Құрылымдық
Терең су көтергіштері / геотермалдық / қышқыл қызметі
29-сыныпты бала асырап алудың негізгі факторы тек коррозия емес; бұл механика. Өте терең судағы болат көтергіштер өз салмағынан құлап кетеді. Титанның серпімділік модулі болаттың шамамен жартысын құрайды (шамамен 110 ГПа қарсы 210 ГПа), бұл жоғары икемділікке мүмкіндік береді.
Біздің өндірістік желілеріміз қазір 29-разрядты пайдаланатын тапсырыстарды орындауда. конустық кернеулі қосылыстарға (TSJs) Бұл құрамдас бөліктер қатты су асты ұңғы сағасы мен икемді ағын сызығы арасындағы маңызды интерфейс ретінде әрекет етеді. Беріктік пен салмақтың жоғары қатынасы кеме қозғалысын теңіз түбінен түсіру нүктесінен тиімді ажырататын «жалқау толқын» конфигурацияларына мүмкіндік береді, бұл 2000 метрден асатын тереңдікте көміртекті болат немесе никель қорытпаларымен физикалық мүмкін емес.
Өндіріс органы: тік интеграция және сыйымдылық
Титанның геосаяси көрінісі өзгерді. Ресейдің дәстүрлі жеткізу тізбегі (VSMPO) құбылмалылыққа тап болған кезде, жоғары деңгейлі Қытай өндірісі жеткізу қауіпсіздігіне кепілдік беру үшін кірісті. Импортталған губкаға сүйенетін бәсекелестерден айырмашылығы, біздің операциялар тігінен біріктірілген. отандық титан губка өндірісінен соңғы құбыр өндірісіне дейін .
Біз өз процестерімізді сәйкестендіріп NORSOK M-650 стандарттарына , 29-сыныптағы өнім Норвегияның континентальды қайраңына және одан тыс жерлерге қойылатын ең қатаң біліктілік талаптарына сәйкес келетініне көз жеткіздік. Біздің қазіргі мүмкіндіктерімізге мыналар кіреді:
Жіксіз құбыр: ге дейін . OD 330 мм- жоғары қысымды көтергіш сегменттерге бағытталған ыстық экструзия және пилгерлеу арқылы
EFW (электр балқытумен дәнекерленген): дейін . 5 000 мм OD нөлдік оттегімен ластану камералары бар плазмалық доғалық дәнекерлеуді (PAW) пайдалана отырып, үлкен қабылдау/шығару желілері үшін
Қорытынды: 29-сыныпқа көшу тенденция емес; бұл терең су қоймаларының келесі буыны үшін материалдық қажеттілік. Динамикалық шаршау үшін қажетті ELI сыну механикасын рутениймен күшейтілген коррозияға қарсы тосқауылмен біріктіру арқылы біз өнеркәсіптің басқарылмайтын орталары үшін жалғыз өміршең металлургиялық шешімді жеткіземіз.
