Základné požiadavky na výkon plynutých potrubí z nehrdzavejúcej ocele v aplikáciách ropy a plynu

Ropný a plynárenský priemysel si vyžaduje výnimočný výkon z potrubných materiálov, najmä v náročných prostrediach. Bezproblémové rúry z nehrdzavejúcej ocele sa v týchto aplikáciách stali nevyhnutnými komponentmi kvôli ich vynikajúcim mechanickým vlastnostiam a odolnosti proti korózii. Tento článok skúma kritické požiadavky a špecifikácie pre plynulé rúry z nehrdzavejúcej ocele používané v celom reťazci spracovania uhľovodíkov.

Kritické požiadavky na výkon

Bezproblémové rúry z nehrdzavejúcej ocele používané v aplikáciách ropy a plynu musia spĺňať niekoľko základných kritérií výkonnosti, aby sa zabezpečila prevádzková bezpečnosť a dlhovekosť:

• Vysoký tlakový odpor  na zadržiavanie uhľovodíkov za extrémnych podmienok

• Vynikajúci odpor korózie  proti vnútornej aj vonkajšej degradácii

• Mechanická pevnosť  , aby odolala kombinovaným scenárom nakladania

• Nízkoteplotná húževnatosť  pre kryogénne aplikácie, ako je transport LNG

• Environmentálna udržateľnosť  prostredníctvom znížených emisií a rozšírenej životnosti

Výber materiálu pre rôzne prevádzkové prostredie

Výber vhodných stupňov z nehrdzavejúcej ocele je rozhodujúci pre zabezpečenie optimálneho výkonu v konkrétnych aplikáciách ropy a plynu:

316L z nehrdzavejúcej ocele

316L Austenitic z nehrdzavejúcej ocele ponúka vynikajúcu odolnosť voči všeobecnej korózii a používa sa široko v aplikáciách potrubia, kde sa očakáva mierna expozícia chloridu. Tento stupeň poskytuje dobré mechanické vlastnosti pri teplotách od kryogénnych do 650 ° C, vďaka čomu je vhodný pre aplikácie proti prúdu aj po prúde.

Duplex 2205 (UNS S32205)

Duplex 2205 kombinuje odolnosť proti korózii austenitických stupňov so zvýšenou pevnosťou, vďaka čomu je ideálny pre aplikácie OCTG (ropné tubulárne tovary) v agresívnych prostrediach. Táto známka ponúka približne dvojnásobok výnosovej pevnosti 316 l a zároveň poskytuje vynikajúcu odolnosť proti praskaniu korózie napätia, najmä v podmienkach kyslých služieb.

Super 13Cr (upravený martenzitický)

Super 13CR modifikovaná martenzitická nehrdzavejúca oceľ bola vyvinutá špeciálne pre aplikácie krytu a hadičiek v prostrediach obsahujúcich CO₂, H₂s a chloridy. Táto známka ponúka vynikajúcu rovnováhu mechanických vlastností a odolnosti proti korózii, vďaka čomu je vhodná pre jamky HPHT (vysokotlakové vysoké teploty), kde by sa štandardná uhlíková oceľ rýchlo znížila.

Požiadavky na prepravu LNG

Infraštruktúra skvapalneného zemného plynu (LNG) predstavuje jedinečné výzvy pre potrubné materiály v dôsledku extrémnych kryogénnych teplôt, zvyčajne -162 ° C počas prepravy a skladovania. Bezproblémové rúry z nehrdzavejúcej ocele používané v týchto aplikáciách musia udržiavať:

• Výnimočná húževnatosť pri kryogénnych teplotách bez krehkého prechodu

• Dimenzionálna stabilita počas opakovaného tepelného cyklu

• Vysoko integrita tlakového zadržiavania pre bezpečnosť

• Odolnosť proti tepelnému šoku počas operácií nakladania/vykladania

Austenitické stupne ako 304L a 316L sú bežne špecifikované pre aplikácie LNG kvôli ich vynikajúcim nízkoteplotným vlastnostiam a zachovanej ťažnosti pri kryogénnych teplotách.

Environmentálne úvahy

Moderné ropné a plynové operácie čelia stále prísnejším environmentálnym predpisom. Bezproblémové potrubia z nehrdzavejúcej ocele prispievajú k cieľom udržateľnosti prostredníctvom:

• Rozšírená životnosť, znižovanie výmennej frekvencie a súvisiace vplyvy na životné prostredie

• Nižšie emisie elimináciou únikových bodov bežné so spojovanými systémami

• Znížené požiadavky na údržbu a súvisiace prevádzkové narušenia

• Recyklovateľnosť na konci života, pri

Uplatniteľné priemyselné normy

Bezproblémové potrubia z nehrdzavejúcej ocele pre aplikácie ropy a plynu musia byť v súlade s prísnymi priemyselnými normami, aby sa zaistila bezpečnosť, spoľahlivosť a vzájomná zameniteľnosť:

Normy API (American Petroleum Institute)

Špecifikácie API poskytujú kritické pokyny pre rúrkové a plynové trubicové výrobky:

• API 5L : Špecifikácia pre linkové potrubie používané v dopravných systémoch

• API 5CT : Špecifikácia pre puzdro a hadičky (produkty OCTG)

• API 6A : Špecifikácia pre vybavenie Wellhead a vianočné stromčeky

Normy ASTM (Americká spoločnosť pre testovanie a materiály)

Normy ASTM definujú vlastnosti materiálu a požiadavky na testovanie:

• ASTM A213/A213M : Štandardná špecifikácia pre plynulé feritické a austenitické zliatinové ocele, prehrievač a tepelné výklenky

• ASTM A269/A269M : Štandardná špecifikácia pre plynulé a zvárané austenitické hadičky z nehrdzavejúcej ocele pre všeobecnú službu

• ASTM A312/A312M : Štandardná špecifikácia pre bezšvové, zvárané a silne chladné práce Austenitic z nehrdzavejúcej ocele

NACE (Národná asociácia inžinierov korózie)

NACE NACE ARDARMY VÝBOR MATERIÁLNE PRE KOROZÍVNE PROSTREDIE:

• NACE MR0175/ISO 15156 : Materiály na použitie v prostredí obsahujúcich H₂S vo výrobe ropy a plynu

• NACE TM0177 : Laboratórne testovanie kovov na odolnosť proti prasknutiu napätia sulfidom a praskanie korózie stresu v prostrediach H₂S