API 5CT L80 ကိုကျော်လွန်သည်- 110ksi အထွက်နှုန်းအတွက် စူပါ 13Cr တွင် Mo-Ni Alloying ၏ သတ္တုပိုကောင်းအောင်လုပ်ဆောင်မှုများ

လက်ရှိ ချောမွေ့မှုမရှိသော OCTG ရှုခင်းတွင်၊ ယေဘူယျ API 5CT L80 Type 13Cr ၏လွှမ်းမိုးမှုက သတ္တုဗေဒမျက်နှာကျက်ကို မျက်နှာမူထားသည်။ စံ martensitic stainless steels (MSS) သည် အခြေခံအမွှေးချေးများ (CO) ပတ်၀န်းကျင်အတွက် စက်မှုလုပ်ငန်းကို ကောင်းမွန်စွာ စွမ်းဆောင်နိုင်သော်လည်း ₂High Pressure/High Temperature (HP/HT) လှောင်ကန်များနှင့် ကာဗွန်ဖမ်းယူမှု၊ အသုံးချမှုနှင့် သိုလှောင်မှု (CCUS) ပရောဂျက်များဆီသို့ ကူးပြောင်းမှုသည် ပစ္စည်းဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်တစ်ခု လိုအပ်ပါသည်။ Tier-1 ထုတ်လုပ်သူများအတွက်၊ ရည်မှန်းချက်သည် API သတ်မှတ်ချက်ကို ရိုးရှင်းစွာပြည့်မီခြင်း မရှိတော့ပါ။ ၎င်းသည်  Super 13Cr (S13Cr) အဆင့်များဖြစ်သည်။ ရရှိနိုင် သည့် အင်ဂျင်နီယာတစ်ဦးတည်းပိုင်  110 ksi (758 MPa) အနည်းဆုံး အထွက်နှုန်းကို  ပြင်းထန်မှု သို့မဟုတ် sulfide stress cracking (SSC) ခံနိုင်ရည်ကို မထိခိုက်စေဘဲ

Standard L80-13Cr ၏ သတ္တုလိုငွေပြမှု

Standard 13Cr (ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 12-14% Cr၊ <0.20% C) သည် မာကျောနိုင်မှုအတွက် ကာဗွန်အပေါ် အားကိုးပါသည်။ သို့ရာတွင်၊ 150°C ထက်ကျော်လွန်သောအပူချိန်တွင် သို့မဟုတ် H S (တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းဖိအား > 1.5 psi) တွင် ₂စံ 13Cr ၏ passive အောက်ဆိုဒ်ဖလင်သည် မတည်မငြိမ်ဖြစ်လာသည်။ ထို့အပြင်၊ စံ C-Mn-Cr ဓာတုဗေဒဖြင့် 110 ksi အထွက်နှုန်းအား ရည်မှန်းရန် ရည်မှန်းခြင်းသည် မကြာခဏ ထိခိုက်မှု ခံနိုင်ရည် (CVN) တန်ဖိုးများကို ပြင်းထန်စွာ လျှော့ချပေးသော ပစ္စည်းကို အန္တရာယ်ဖြစ်စေသော အပူချိန်များ လိုအပ်ပါသည်။

NACE MR0175/ISO 15156 Level V သို့မဟုတ် VI နှင့် လိုက်လျောညီထွေရှိစဉ် 110 ksi သတ်မှတ်ချက်ကို ချိုးဖောက်ရန်၊ Molybdenum နှင့် Nickel တို့ကို အခြေခံ၍ သတ္တုစပ်နည်းဗျူဟာကို ပြောင်းလဲရပါမည်။

S13Cr-110ksi အတွက် Mo-Ni Matrix ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်လုပ်ခြင်း။

Super 13Cr သို့ ကူးပြောင်းရာတွင် အပူကုသမှုအတွင်း austenite အဆင့်ကို တည်ငြိမ်စေပြီး ဒေသအလိုက် ချေးခံနိုင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော ထူးခြားသော ဓာတုပြုပြင်မွမ်းမံမှုများ ပါဝင်ပါသည်။

1. နီကယ်အချက် (3.5% မှ 5.5%)- Austenite တည်ငြိမ်ခြင်း

ပုံမှန် 13Cr နှင့်မတူဘဲ၊ Super 13Cr သည် weldability နှင့် carbide မိုးရွာသွန်းမှုကို လျှော့ချရန်အတွက် ကာဗွန်အနိမ့် (<0.03%) ကို အသုံးပြုပါသည်။ ကာဗွန် (austenite stabilizer) ဆုံးရှုံးခြင်းအတွက် လျော်ကြေးပေးရန်၊ နီကယ်ကို 3.5% မှ 5.5% ဖြင့် မိတ်ဆက်ပေးပါသည်။ သတ္တုဗေဒအရ၊ နီကယ်သည် 110 ksi အဆင့်ကိုရရှိရန် အရေးကြီးသောလုပ်ဆောင်ချက်နှစ်ခုကို လုပ်ဆောင်ပေးသည်-

• Ac1 အပူချိန်ကို နှိမ့်ချခြင်း-  နီကယ်သည် အသွင်ကူးပြောင်းမှု အပူချိန်ကို လျှော့ချပေးသည်၊ သို့သော် ပို၍အရေးကြီးသည်မှာ၊ ၎င်းသည် မြစ်ဝကျွန်းပေါ်-ဖာရစ် ဖွဲ့စည်းမှုကို တားဆီးပေးသည်။ ၎င်းသည် ပြင်းထန်သောနံရံပိုက်များတစ်လျှောက် အထွက်နှုန်းကို ဖြန့်ကျက်ရန်အတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော quenching တွင် အပြည့် martensitic microstructure ကို သေချာစေပါသည်။

• ခံနိုင်ရည်အား မြှင့်တင်ခြင်း-  နီကယ်သည် ductile-to-brittle transition temperature (DBTT) ကို သိသိသာသာ တိုးတက်စေသည်။ ရေနက်ပိုင်းကြိုတင်ဆားငန်အသုံးပြုမှု (Búzios နယ်ပယ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုများကဲ့သို့)၊ ထမင်းရှင်များသည် ပတ်ဝန်းကျင်ပင်လယ်ရေပြင်အပူချိန်နှင့် ထိတွေ့မှုနည်းပါးသောနေရာတွင်၊ Ni ပါဝင်မှု မြင့်မားမှုသည် သုညခွဲအခြေအနေ (-10°C သို့မဟုတ် အောက်) တွင်ပင် Charpy V-Notch သက်ရောက်မှုစွမ်းအင်မြင့်မားကြောင်း သေချာစေသည်။

2. Molybdenum Boost (1.5% မှ 2.5%)- Pitting Resistance

Molybdenum ပါဝင်မှုသည် သံချေးတက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်အတွက် အဓိကကွဲပြားသည်။ မိုလီဘဒင်နမ်သည် အထူးသဖြင့် ကလိုရိုက်များ (Cl passive Cr ₂O ဖလင်၏ တည်ငြိမ်မှုကို မြှင့်တင်ပေးသည်။₃ ပါဝင်မှုတွင် ^-)  

တစ်ဦးတည်းပိုင်အတွက် 110 ksi စျေးကွက်ကို ပစ်မှတ်ထားသည့် အဆင့်များ (Baosteel ၏ BG13Cr-110S သို့မဟုတ် TPCO ၏ TP-110SS နှင့် ယှဉ်ပြိုင်ခြင်း)၊ 14 အထက် Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) ကို ထားရှိခြင်းသည် ညှိနှိုင်းမရနိုင်ပါ။ ဤ Mo သည် ပစ္စည်းအား pH 4.0-5.0 တွင် H ₂S တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းဖိအားများကို  3.0 မှ 5.0 psi ကြားတွင် ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး  လည်ပတ်စာအိတ်အား L80-13Cr ၏ အမွေအနှစ် 1.5 psi ကန့်သတ်ချက်ထက် ကျော်လွန်၍ လည်ပတ်စာအိတ်ကို ချဲ့ထွင်စေသည်။

နည်းပညာဆိုင်ရာ နှိုင်းယှဉ်ချက်- Standard နှင့် Proprietary Super 13Cr-110

ခေတ်မီချဉ်သောဝန်ဆောင်မှုနှင့် CCUS ဆေးထိုးရေတွင်းများအတွက် သင့်လျော်သော 110 ksi အဆင့်ရရှိရန် လိုအပ်သော ဓာတုနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ကွဲပြားမှုကို အောက်ပါဇယားတွင် ဖော်ပြထားပါသည်။

ပါရာမီတာ	API 5CT L80-13Cr (Standard)	မူပိုင်ခွင့်စူပါ 13Cr-110 (S13Cr)
အထွက်နှုန်း (အနည်းဆုံး)	80 ksi (552 MPa)၊	110 ksi (758 MPa)၊
ကာဗွန် (C) အကြောင်းအရာ	0.15% - 0.22%	< 0.03% (ကာဗွန်အလွန်နည်းသော)
နီကယ် (ဒေါ်) အကြောင်းအရာ	< 0.50% (ကျန်ရှိ)	3.5% - 5.5%
Molybdenum (မိုလစ်ဘဒင်နမ်) အကြောင်းအရာ	-	1.5% - 2.5%
အသေးစားဖွဲ့စည်းပုံ	Tempered Martensite + Carbides	Tempered Martensite + Retained Austenite
Max Op အပူချိန်	~150°C	~175°C - 180°C
H 2S ကန့်သတ် (NACE TM0177)	1.5 psi (0.1 bar)	3.0 - 5.0 psi (0.2 - 0.35 bar)
PREN (Cr + 3.3Mo + 16N)	~၁၂-၁၃	> ၁၄.၀

ထုတ်လုပ်ရေးစိန်ခေါ်မှုများ- အပူကုသမှုပြတင်းပေါက်

S13Cr-110ksi ထုတ်လုပ်ခြင်းသည် အရည်ပျော်ခြင်းဆိုင်ရာ ဓာတုဗေဒ ပညာရပ်မျှသာ မဟုတ်ပေ။ ၎င်းသည် Quench and Temper (Q&T) လုပ်ငန်းစဉ်၏ တိကျမှုနှင့် ပတ်သက်သည်။ နီကယ်ကို ပေါင်းထည့်ခြင်းသည် Ac1 အပူချိန်ကို လျော့ကျစေသည် (အပူရှိန်တွင် austenite စတင်ဖြစ်ပေါ်သည့် အပူချိန်)။ ၎င်းသည် အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသော အပူချိန်ကို ဖန်တီးပေးသည်။

အပူချိန်မြင့်မားပါက လတ်ဆတ်သော austenite သည် အအေးခံပြီး အအေးခံထားသည့် martensite အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသွားကာ အထွက်နှုန်းအား ထိန်းမနိုင်သိမ်းမရဖြစ်ကာ ပျော့ပျောင်းမှုကို ကျဆင်းသွားစေသည် (Petrobras ET-3000 သတ်မှတ်ချက်များ မအောင်မြင်ပါ)။ အပူချိန် အလွန်နိမ့်ပါက၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် လိုအပ်သော ဖိစီးမှု သက်သာမှုနှင့် ထိခိုက်မှု ခံနိုင်ရည်အား ရရှိရန် ပျက်ကွက်ပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ထုတ်လုပ်ရေးလုပ်ငန်းစဉ်သည် ဤကျဉ်းမြောင်းသောသတ္တုဗေဒပြတင်းပေါက်ကိုသွားရန်အတွက် +/- 5°C အတွင်း အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုဖြင့် တိကျသော induction အပူကို အသုံးပြုပါသည်။

Application Focus- CCUS နှင့် Deep Sour Gas

Mo-Ni သတ္တုစပ် S13Cr ၏သတ္တုဗေဒတည်ငြိမ်မှုသည် 2025 ခုနှစ်တွင် ထွန်းသစ်စစျေးကွက်ကဏ္ဍများအတွက် အထူးအရေးကြီးပါသည်။

• Saudi Arabian Sour Gas (Jafurah Basin)-  110 ksi yield strength သည် အလျားလိုက်အရိုးကျိုးခြင်းအဆင့်များ၏ မြင့်မားသောပြိုကျမှုဖိအားများကို ခံနိုင်ရည်ရှိရန် လိုအပ်ပါသည်။ မိုကြွယ်ဝသော ဓာတုဗေဒ သည် ကလိုရိုက်ပါဝင်မှု မြင့်မားသော အရည်များကို ဆန့်ကျင်ဘက်သို့ လိုအပ်သော လှုံ့ဆော်မှုကို ပေးသည်။

• CCUS (Dense Phase Transport)-  ကာဗွန်သံမဏိသည် ခြောက်သွေ့ CO အတွက် စံဖြစ်သော်လည်း ₂၊ ပြုပြင်ထားသော 13Cr သည် ဆေးထိုးရေတွင်းများအတွက် 'ဘေးကင်းရေးအလွှာ' အဖြစ် ဆောင်ရွက်ပါသည်။ သိပ်သည်းသောအဆင့် CO ₂ သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးတွင်၊ ရေပါဝင်မှုလေ့လာရေးခရီးများ (>50 ppm) သည် ကာဗွန်နစ်အက်ဆစ်ကို ဖန်တီးနိုင်ပြီး ကာဗွန်သံမဏိကို လျင်မြန်စွာ တိုက်ဖျက်စေသည်။ S13Cr-110 သည် 25 နှစ်တာဘဝစက်ဝန်းအတွင်း ပိုင်ဆိုင်မှုခိုင်မာမှုကိုသေချာစေရန် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်မှုဆိုင်ရာ အာမခံမူဝါဒကို ပေးပါသည်။