ຄໍານິຍາມດ່ວນ: LSAW VS. SEAMLESS FOR LARGE DIAMETER HIGH-YIELD PROJECTS: THE X70 DECISION MATRIX
ກອບວິສະວະກໍາສໍາລັບການເລືອກລະຫວ່າງທໍ່ Submerged Arc Welded (LSAW) ແລະ Seamless (SMLS) ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ API 5L X70 (L485). ມັນຄຸ້ມຄອງການຕັດສິນໃຈທີ່ສໍາຄັນໃນການສົ່ງຄວາມກົດດັນສູງທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງເກີນ 20 ນິ້ວ, ມັກຈະລົ້ມເຫລວເນື່ອງຈາກຄວາມຜິດປົກກະຕິທາງເລຂາຄະນິດໃນ SMLS ຫຼື HAZ softening ໃນ variants welded.
API 5L X70 (L485) ເປັນຕົວແທນຂອງຈຸດຕັດກັນທີ່ສໍາຄັນຂອງປະສິດທິພາບຜົນຜະລິດສູງແລະການເຫນັງຕີງຂອງໂລຫະ. ໃນຂະນະທີ່ມັນສະຫນອງການປະຫຍັດນ້ໍາຫນັກທີ່ສໍາຄັນຫຼາຍກວ່າຊັ້ນຮຽນ X52 ຫຼື X60, ມັນແນະນໍາຄວາມສ່ຽງທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນໃນການຜະລິດພາກສະຫນາມ - ໂດຍສະເພາະກ່ຽວກັບເຂດຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ (HAZ) ອ່ອນລົງ, eccentricity geometric, ແລະຮູບແບບຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງ. ບົດບັນທຶກທາງດ້ານວິຊາການນີ້ອະທິບາຍ 'ຄວາມຮູ້ຊົນເຜົ່າ' ການດໍາເນີນງານທີ່ບໍ່ຄ່ອຍພົບເຫັນຢູ່ໃນໃບຢັ້ງຢືນໂຮງງານແຕ່ຖືກອ້າງເຖິງເລື້ອຍໆໃນການວິເຄາະສາເຫດ (RCA) ຂອງຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງພາກສະຫນາມ.
1. ທໍ່ Geometry: ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງທໍ່ seamless (≤24 ນິ້ວ)
ຄວາມເຂົ້າໃຈຜິດທົ່ວໄປໃນການຈັດຊື້ແມ່ນວ່າ Seamless (SMLS) ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວດີກວ່າທໍ່ Welded (LSAW) ເນື່ອງຈາກການຂາດ seam ຕາມລວງຍາວ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ X70 ທີ່ມີຜົນຜະລິດສູງ, ຂະບວນການຜະລິດຂອງລູກປືນເຈາະ rotary ແນະນໍາ Eccentricity Paradox..
ບັນຫາ 'Hi-Lo' ບໍ່ຖືກຕ້ອງ
API 5L ອະນຸຍາດໃຫ້ມີຄວາມທົນທານຄວາມຫນາຂອງກໍາແພງປະມານ ± 12.5% ຂຶ້ນກັບເສັ້ນຜ່າສູນກາງ. ໃນຂະບວນການເຈາະ rotary, piercer mandrel ສາມາດ wander, ການສ້າງທໍ່ທີ່ມີສຽງທາງເຄມີແຕ່ geometrically lopsided. ຢູ່ຝາທໍ່ X70 ຂະໜາດ 1 ນິ້ວ, ດ້ານໜຶ່ງອາດຈະວັດແທກໄດ້ 1.125' ໃນຂະນະທີ່ດ້ານກົງກັນຂ້າມວັດແທກ 0.875'. ທັງສອງຕອບສະຫນອງສະເພາະ.
ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ເມື່ອເຊື່ອມທໍ່ສອງທໍ່ດັ່ງກ່າວ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງພາຍໃນ (ID) ຈະບໍ່ສອດຄ່ອງ, ສ້າງຂັ້ນຕອນ 'Hi-Lo'. ຫົວເຊື່ອມວົງໂຄຈອນອັດຕະໂນມັດໂດຍທົ່ວໄປຕ້ອງການການຈັດຕໍາແຫນ່ງພາຍໃນ <0.5mm. ມາດຕະຖານ X70 seamless ມັກຈະລົ້ມເຫລວເງື່ອນໄຂນີ້ໂດຍບໍ່ມີການ counterboring ພາກສະຫນາມລາຄາແພງ.
ຄໍາຖາມວິສະວະກອນພາກສະຫນາມ: ພວກເຮົາສາມາດຕ້ານກັບທໍ່ seamless ໄດ້ບໍ?
ແມ່ນແລ້ວ, ແຕ່ມັນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນາຂອງຝາທີ່ມີປະສິດຕິຜົນຢູ່ໃນສ່ວນຮ່ວມກັນ, ອາດຈະເຮັດໃຫ້ລະດັບຄວາມອາດສາມາດຂອງຄວາມກົດດັນຫຼຸດລົງຫຼືຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຫັນປ່ຽນ taper ທີ່ສັບສົນກັບຂໍ້ກໍານົດຂອງຂັ້ນຕອນການເຊື່ອມໂລຫະ (WPS).
ຂໍ້ຈໍາກັດ: ຢ່າລະບຸ Seamless X70 ສໍາລັບເສັ້ນຜ່າສູນກາງ > 20' ຖ້າທ່ານຕ້ອງການ ID ທີ່ແຫນ້ນຫນາສໍາລັບການເຊື່ອມໂລຫະວົງໂຄຈອນອັດຕະໂນມັດ, ເວັ້ນເສຍແຕ່ວ່າງົບປະມານປະກອບມີການຕ້ານການພາກສະຫນາມ 100%.
2. ຟີຊິກປະກອບ: LSAW (JCOE vs. UOE)
ເມື່ອຄວາມຕ້ອງການຂອງໂຄງການກໍານົດເສັ້ນຜ່າສູນກາງໃຫຍ່ (>24') X70, ຕາຕະລາງການຕັດສິນໃຈຈະປ່ຽນເປັນ LSAW. ທາງເລືອກລະຫວ່າງ UOE (U-ing, O-ing, Expansion) ແລະ JCOE (J-ing, C-ing, O-ing, Expansion) ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ກ່ຽວກັບການມີຢູ່; ມັນແມ່ນກ່ຽວກັບການຄຸ້ມຄອງຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງ.
UOE: ຄວາມສ່ຽງ 'Springback' ຄວາມໄວສູງ
ຂະບວນການ UOE ໃຊ້ການກົດດັນອັນໃຫຍ່ຫຼວງເພື່ອສ້າງທໍ່ໃນສອງຄັ້ງທີ່ຮຸກຮານ. ເນື່ອງຈາກວ່າເຫຼັກ X70 ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດສູງ, ມັນສະແດງ 'ຄວາມຊົງຈໍາ' ຫຼື springback ທີ່ສໍາຄັນ. ຖ້າຂັ້ນຕອນການຂະຫຍາຍກົນຈັກບໍ່ພຽງພໍ (ປົກກະຕິການຂະຫຍາຍ 1.0-1.5%), ທໍ່ຈະຮັກສາ 'ຈຸດສູງສຸດ' ຢູ່ seam ການເຊື່ອມ. ນີ້ manifests ເປັນທໍ່ທີ່ springs ເປີດຫຼື misaligns ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນເວລາທີ່ຕັດໃນພາກສະຫນາມ.
JCOE: The Progressive Heavy-Wall Solution
JCOE ໃຊ້ເບຣກກົດເພື່ອງໍແຜ່ນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ການສ້າງແບບກ້າວກະໂດດນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ຕົກຄ້າງຕໍ່າກວ່າເມື່ອປຽບທຽບກັບຮູບແບບທີ່ຮຸນແຮງຂອງ UOE. ດັ່ງນັ້ນ, JCOE ແມ່ນວິທີການທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບຄວາມຫນາຂອງຝາຫນັກ (> 1.25' / 31.75mm) ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ UOE ກົດຂາດ tonnage ທີ່ຈໍາເປັນ.
ຄໍາຖາມວິສະວະກອນພາກສະຫນາມ: ເປັນຫຍັງຕ້ອງລະບຸ JCOE ສໍາລັບຜູ້ສູງນ້ໍາເລິກ?
JCOE ສະຫນອງຄວາມຮອບຕົວທີ່ເຫນືອກວ່າແລະຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງຕ່ໍາ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບການຕໍ່ຕ້ານການລົ່ມສະຫລາຍໃນສະພາບແວດລ້ອມນ້ໍາເລິກທີ່ຄວາມກົດດັນຈາກພາຍນອກແມ່ນກໍລະນີການໂຫຼດຕົ້ນຕໍ.
3. The Welding Paradox: HAZ Softening in TMCP Steel
X70 ມາຈາກຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງມັນຈາກ Thermo-Mechanical Controlled Processing (TMCP)—ຄວາມດຸ່ນດ່ຽງທີ່ຊັດເຈນຂອງອຸນຫະພູມມ້ວນ ແລະອັດຕາຄວາມເຢັນ. ໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກນີ້ບໍ່ສາມາດຜະລິດຄືນໃໝ່ໄດ້ດ້ວຍການເຊື່ອມສະຫນາມ.
ກົນໄກການລົ້ມເຫຼວ
ເມື່ອ X70 ຖືກເຊື່ອມ, ການປ້ອນຄວາມຮ້ອນເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນໃນທ້ອງຖິ່ນ. ບໍ່ເຫມືອນກັບຊັ້ນຕ່ໍາທີ່ HAZ ມັກຈະແຂງ (ກາຍເປັນ brittle), X70 HAZ ມັກຈະ ອ່ອນລົງ . ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຜົນຜະລິດໃນ HAZ ສາມາດຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າລະດັບຕ່ໍາສຸດຂອງໂລຫະພື້ນຖານຖ້າຫາກວ່າການປ້ອນຄວາມຮ້ອນເກີນ 1.0-1.5 kJ / mm. ໃນການທົດສອບການລະເບີດ, ທໍ່ບໍ່ໄດ້ຢູ່ໃນໂລຫະເຊື່ອມ, ແຕ່ຢູ່ໃນ HAZ ທີ່ອ່ອນລົງທີ່ຕິດກັບມັນ.
ຂໍ້ຈໍາກັດ: ຫຼີກເວັ້ນການ SMAW ຄູ່ມື (ການເຊື່ອມໄມ້) ທີ່ມີການປ້ອນຄວາມຮ້ອນສູງທີ່ບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມຢູ່ໃນທໍ່ X70. ມັນເປັນນັກຂ້າທີ່ຮູ້ຈັກຂອງຄວາມຊື່ສັດ TMCP.
ຄໍາຖາມພາກສະຫນາມທົ່ວໄປກ່ຽວກັບ LSAW ທຽບກັບ Seamless ສໍາລັບໂຄງການທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີຜົນຜະລິດສູງ: ຕາຕະລາງການຕັດສິນໃຈ X70
ເປັນຫຍັງທໍ່ທີ່ບໍ່ມີຮອຍຕໍ່ X70 ຂອງພວກເຮົາລົ້ມເຫລວການເຊື່ອມໂລຫະອັດຕະໂນມັດເມື່ອມັນຜ່ານຄວາມທົນທານ API 5L?
ນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກ Eccentricity Paradox . ຄວາມທົນທານຂອງ API 5L ໃຊ້ກັບຄວາມຫນາຂອງຝາໃນຈຸດດຽວ, ບໍ່ແມ່ນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ ID ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ OD. A ທໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມທົນທານຄວາມຫນາຂອງຝາ -12.5% ແລະຍັງມີການຊົດເຊີຍທີ່ສໍາຄັນໃນ ID, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດພາດ Hi-Lo ທີ່ເກີນຄວາມທົນທານ <0.5mm ທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບຫົວເຊື່ອມອັດຕະໂນມັດ.
ເປັນຫຍັງ JCOE ຈຶ່ງຖືກເລືອກຫຼາຍກວ່າ UOE ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ X70 ທີ່ມີຝາຫນັກ?
ເຄື່ອງກົດ UOE ມີຂໍ້ຈໍາກັດ tonnage. ການສ້າງແຜ່ນ X70 ຫນາຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີກໍາລັງອັນໃຫຍ່ຫຼວງທີ່ສາມາດເກີນຄວາມສາມາດຂອງສາຍ UOE ມາດຕະຖານ. JCOE ປະກອບເປັນທໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ (ຂັ້ນຕອນການງໍ), ອະນຸຍາດໃຫ້ການສ້າງຕັ້ງຂອງຄວາມຫນາຂອງຝາທີ່ຫນັກຫນ່ວງຫຼາຍໃນຂະນະທີ່ inducing ຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງຕ່ໍາ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງມິຕິທີ່ດີກວ່າ.
ເປັນຫຍັງ 'Sour Service X70' ຖືວ່າເປັນຄວາມສ່ຽງໃນການຈັດຊື້?
ມີຄວາມຂັດແຍ້ງດ້ານໂລຫະລະຫວ່າງຄວາມແຂງແຮງຂອງຜົນຜະລິດສູງແລະຂໍ້ຈໍາກັດຄວາມແຂງຂອງ NACE MR0175. ເພື່ອປ້ອງກັນການຂັດຄວາມຄຽດຂອງຊູນເຟດ (SSC), ຄວາມແຂງຕ້ອງຢູ່ຕໍ່າກວ່າ 250 HV (22 HRC). ການບັນລຸຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ 70ksi ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຄວາມແຂງຕ່ໍານີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປະສົມຈຸນລະພາກລາຄາແພງແລະການຄວບຄຸມຂະບວນການທີ່ເຄັ່ງຄັດທີ່ສຸດ. ໂຮງງານຫຼາຍແຫ່ງພະຍາຍາມບັນລຸເງື່ອນໄຂທັງສອງຢ່າງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ອັດຕາການປະຕິເສດສູງ ຫຼື HIC/SSC ລົ້ມເຫລວ.
ການແກ້ໄຂດ້ານວິສະວະກໍາສໍາລັບ LSAW ທຽບກັບ Seamless ສໍາລັບໂຄງການທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີຜົນຜະລິດສູງ: ຕາຕະລາງການຕັດສິນໃຈ X70
ການເລືອກວິທີການຜະລິດທໍ່ທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນພຽງແຕ່ຂັ້ນຕອນທໍາອິດ. ການຮັບປະກັນຄວາມສົມບູນຂອງລະບົບການເຊື່ອມຕໍ່ແລະການປະຕິບັດຕາມວັດສະດຸແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນເທົ່າທຽມກັນ. ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນປະເພດຜະລິດຕະພັນທີ່ແນະນໍາສໍາລັບໂຄງສ້າງພື້ນຖານທີ່ມີຜົນຜະລິດສູງ.
ສຳລັບການສົ່ງຜ່ານເສັ້ນຜ່າສູນກາງໃຫຍ່ (>24'): ລະບຸຄວາມສົມບູນສູງ ທໍ່ເສັ້ນເຊື່ອມ (LSAW) ນໍາໃຊ້ JCOE ກອບເປັນຈໍານວນສໍາລັບການນໍາໃຊ້ກໍາແພງຫີນຫນັກເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງ.
ສໍາລັບທໍ່ນ້ອຍທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງ (<20'): ໃຊ້ ທໍ່ເສັ້ນ seamless , ແຕ່ mandate 100% counterboring ສໍາລັບຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງການເຊື່ອມອັດຕະໂນມັດ.
ສໍາລັບສະພາບແວດລ້ອມ Downhole ທີ່ສໍາຄັນ: ເມື່ອ X70 ຕ້ອງການຢູ່ໃນທໍ່, ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການເຊື່ອມຕໍ່ໄດ້ຖືກກວດສອບສໍາລັບຜົນຜະລິດສະເພາະ. ການແກ້ໄຂ Casing & Tubing ຈະຕ້ອງບັນຊີສໍາລັບການປ່ຽນແປງການຈັດອັນດັບການລົ່ມສະຫລາຍທີ່ມີຢູ່ໃນວັດສະດຸທີ່ມີຜົນຜະລິດສູງ.
FAQ: X70 Material Selection & limits
ເສັ້ນຜ່າສູນກາງທີ່ແນະນໍາສູງສຸດສໍາລັບທໍ່ X70 Seamless ແມ່ນຫຍັງ?
ໃນຂະນະທີ່ໂຮງງານສາມາດຜະລິດທໍ່ seamless ສູງເຖິງ 26 ນິ້ວ, ມັນໄດ້ຖືກແນະນໍາໃຫ້ປະຕິບັດການປົກຫຸ້ມຂອງການນໍາໃຊ້ seamless ຢູ່ທີ່ 20 ຫາ 24 ນິ້ວ . ຂ້າງເທິງເສັ້ນຜ່າສູນກາງນີ້, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງກໍາແພງຫີນກາຍເປັນຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຄວບຄຸມ, ເຮັດໃຫ້ LSAW ເປັນທາງເລືອກດ້ານວິສະວະກໍາທີ່ດີກວ່າ.
ຄວາມສ່ຽງຫຼັກຂອງການໃຊ້ X70 ໃນການບໍລິການສົ້ມປຽກແມ່ນຫຍັງ?
ຄວາມສ່ຽງຕົ້ນຕໍແມ່ນ Sulfide Stress Cracking (SSC) . ຄວາມແຂງທີ່ຕ້ອງການເພື່ອບັນລຸຄວາມເຂັ້ມແຂງ X70 ມັກຈະ flits ກັບ NACE MR0175 ຈໍາກັດຂອງ 22 HRC. ຖ້າໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກບໍ່ຖືກຄວບຄຸມຢ່າງສົມບູນ, ຈຸດແຂງຂອງທ້ອງຖິ່ນສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຄວາມເສຍຫາຍໃນສະພາບແວດລ້ອມ H2S. ການດາວເກຣດເປັນ X65 ມັກຈະປອດໄພກວ່າ.
ຂະບວນການຜະລິດມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມກົດດັນທີ່ເຫຼືອ X70 ແນວໃດ?
ການຜະລິດ UOE ສ້າງຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງສູງເນື່ອງຈາກການຜິດປົກກະຕິຢ່າງໄວວາແລະ springback. ຖ້າການຂະຫຍາຍກົນຈັກບໍ່ພຽງພໍ, ທໍ່ອາດຈະ deform ເມື່ອຖືກຕັດ. ການຜະລິດ JCOE ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງທີ່ຕໍ່າກວ່າ, ເປັນເອກະພາບເນື່ອງຈາກຂະບວນການບິດຂັ້ນໄດທີ່ກ້າວຫນ້າ.
ທໍ່ X70 ສາມາດປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນຫຼັງການເຊື່ອມ (PWHT) ໄດ້ບໍ?
ໂດຍທົ່ວໄປ, ບໍ່ມີ . X70 ມາຈາກຄຸນສົມບັດຂອງມັນຈາກ TMCP (ການປຸງແຕ່ງຄວບຄຸມດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ-ກົນຈັກ). ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໃຫມ່ຂອງເຫລໍກສໍາລັບ PWHT (ໂດຍປົກກະຕິປະມານ 600 ° C) ສາມາດທໍາລາຍການຫລອມເມັດພືດທີ່ບັນລຸໃນລະຫວ່າງການມ້ວນ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຜົນຜະລິດແລະຄວາມທົນທານຂອງວັດສະດຸຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
