PËRKUFIZIM I SHPEJTË: FAQ INXHINIERIKE: 5 ARSYE PËR TË SHUMË TUBAT SPIRALE NË NGRITJET KRITIKE NËNËNDESORE LSAW (JCOE) është një tub gjatësor i salduar me hark të zhytur, i formuar nëpërmjet një shtypjeje të rreptë hap pas hapi. DNV-ST-F101 dhe API 5L për aplikime në ujëra të thella. Përdoret ekskluzivisht në ngritëset dinamike nënujore dhe kërcyesit të ndjeshëm ndaj lodhjes ku mbizotëron ngarkimi ciklik. Tubi SSAW (Spiral) dështon në këto mjedise për shkak të përqendrimeve gjeometrike të stresit në kryqëzimet e saldimit dhe pamundësisë për të ndalur frakturat duktile.
Për linjat statike të transmetimit në tokë, tubi me saldim me hark të zhytur në spirale (SSAW) është një kampion ekonomik. Megjithatë, në mjedisin dinamik, me presion të lartë të ngritësve nënujorë, SSAW është komprometuar strukturisht. Diferencuesi kritik midis LSAW (Longitudinal Undermerged Arc Welded) dhe SSAW nuk është thjesht forca në tërheqje - është mekanika e thyerjes, , simetria gjeometrike dhe menaxhimi i stresit të mbetur.
Kjo analizë inxhinierike detajon pse procesi JCOE është standardi i detyrueshëm për infrastrukturën nënujore kritike për lodhjen dhe se si tubi spiral standard krijon një 'spiralë vdekjeje' të dështimeve të lodhjes në pikën e prekjes (TDP).
1. Kufizimet DNV-ST-F101: 'Dënimi spirale'
Fletët standarde të të dhënave listojnë forcën e rrjedhjes (SMYS), por ato errësojnë gjobat e projektimit të vendosura nga kodet ndërkombëtare për tubin spirale. DNV-ST-F101 kufizon në mënyrë eksplicite tubat e salduar në spirale me tre kushte 'pilula helmuese' për përdorim në det, duke i bërë ato në mënyrë efektive jo të zbatueshme për ngritëset dinamike pa kualifikim tepër të shtrenjtë.
Pse DNV-ST-F101 penalizon SSAW në aplikacionet dinamike?
Kodi vendos një ndëshkim bazuar në Arrestimin e Thyerjes (Kërkesa Suplementare F) . Në LSAW, një frakturë duktile e rrjedhshme përhapet në mënyrë boshtore dhe zakonisht ndalet në saldimin e perimetrit, i cili vepron si 'muri i zjarrit'. Në SSAW, shtresa e saldimit është një spirale e vazhdueshme. Një çarje teorikisht mund të 'zhbllokojë' të gjithë tubacionin, duke anashkaluar mekanizmin e kapjes së saldimit të rrethimit. Provimi i ndalimit të frakturës për SSAW kërkon testim kompleks, shpesh të pamundur, në shkallë të plotë.
Sqarues teknik:
Pyetje: A mund të përdoret ndonjëherë SSAW në det?
Përgjigje: Po, por zakonisht vetëm për tubacione statike, të kontrolluara nga ngarkesa (të shtrira në shtratin e detit) ku lodhja është e papërfillshme. Rrallë është miratuar për ngritës (të kontrolluar nga zhvendosja) ku nxehja e enës krijon stres të vazhdueshëm ciklik.
2. Faktori 'E': Zgjerimi mekanik kundrejt stresit të mbetur
'E' në JCOE (formë J, formë C, formë O, Zgjerim) përfaqëson Zgjerimin Mekanik . Ky është zhbllokimi inxhinierik që lejon LSAW të mbijetojë aty ku SSAW dështon.
Si e zgjat Zgjerimi Mekanik jetën e lodhjes?
Gjatë prodhimit të JCOE, një mandrelë hidraulike e zgjeron tubin në mënyrë radiale me afërsisht 1-2%. Kjo e nxjerr çelikun pak përtej kufirit të tij elastik, duke 'fshirë' në mënyrë efektive sforcimet e mbetura jo uniforme të lëna nga procesi i formimit dhe saldimit. Tubi SSAW është i përdredhur dhe salduar vazhdimisht; ruan sforcime të larta të mbetura në tërheqje në zonën e prekur nga nxehtësia (HAZ). Në testet e lodhjes, LSAW i zgjeruar zakonisht mbijeton deri në 220 MPa në 10^7 cikle, ndërsa SSAW jo i zgjeruar dështon rreth 180 MPa.
Sqarues teknik:
Pyetje: Cili është ndikimi i stresit të mbetur në tërheqje?
A: Stresi i mbetur në tërheqje ul pragun për plasaritjen e korrozionit të stresit (SCC). Nëse tubi ka tension të brendshëm nga prodhimi, ai kërkon më pak ngarkesë të jashtme për të filluar një çarje.
3. Makthi i 'T-Joint': Faktorët e Përqendrimit të Stresit
Tipari gjeometrik më i rrezikshëm i një tubi spirale në një sistem ngritës është kryqëzimi midis shtresës spirale dhe saldimit të rrethimit (fushës së bashkimit).
Pse kryqëzimi i saldimit nga spiralja në brez është një pikë dështimi?
Ky kryqëzim krijon një gjeometri saldimi në formë T. Në një ngritës dinamik, ky kryqëzim T vepron si një faktor masiv i përqendrimit të stresit (SCF). Kur ngritësi përkulet në TDP, stresi 'grumbullohet' në këtë kryqëzim. Shtresat gjatësore LSAW janë të lidhura me sforcimin kryesor të rrethimit dhe mund të orientohen në mënyrë që të mos e kryqëzojnë asnjëherë saldimin e perimetrit në një kënd (shpesh të zhvendosur), duke shmangur plotësisht shumëzuesin e stresit të 'T-joint'.
Sqarues teknik:
Pyetje: A mund ta bluajmë saldimin për ta rregulluar këtë?
Përgjigje: Bluarja redukton SCF-në gjeometrike, por nuk heq ndërprerjen metalurgjike ose profilin e stresit të mbetur të kryqëzimit T.
4. Statistikat e probabilitetit të saldimit: Disavantazhi i gjatësisë
Besueshmëria inxhinierike është një lojë statistikash. Një shtresë spirale është 30-50% më e gjatë se një shtresë gjatësore për të njëjtën gjatësi të tubit.
Si lidhet gjatësia e saldimit me rrezikun e dështimit?
Statistikisht, përdorimi i SSAW do të thotë që keni 50% më shumë pamje lineare të saldimit për të inspektuar. Kjo barazohet me një probabilitet 50% më të lartë për të hasur në një pore, përfshirje të skorjeve ose mungesë të ngjarjes së shkrirjes. Në një mjedis të ndjeshëm ndaj lodhjes si një ngritës nënujorë, 'më shumë saldim' është i barabartë me 'më shumë rrezik' LSAW minimizon vëllimin total të saldimit të ekspozuar ndaj ngarkimit ciklik.
Paralajmërim: Kufizimi negativ
MOS
e specifikoni tubin SSAW për sistemet
kontrolluara me zhvendosje (Risers, Jumpers). DNV paracakton SSAW në statusin 'kontrolluar nga ngarkesa'. Përpjekja për të dokumentuar fizibilitetin për zhvendosjen dinamike zakonisht kushton më shumë në testim sesa kursimet e fituara nga materiali më i lirë i tubave.
5. Integriteti gjeometrik dhe rezistenca ndaj kolapsit
Aplikimet e ujit të thellë ushtrojnë presion të jashtëm hidrostatik të jashtëzakonshëm. Rezistenca ndaj kolapsit nxitet kryesisht nga ovaliteti (jashtë rrumbullakësisë).
Pse JCOE ofron rezistencë superiore ndaj kolapsit?
Hapi i zgjerimit mekanik në JCOE garanton toleranca ovale prej <0,5%. SSAW mbështetet në kalibrimin e kokës së formimit gjatë procesit spirale, i cili shpesh rezulton në ovale të çrregullt. Edhe pa rrumbullakësia e vogël mund të zvogëlojë shkallët e presionit të kolapsit me 15-20% në krahasim me një tub LSAW me trashësi muri ekuivalent. Në ujërat e thella, ky kufi sigurie është i panegociueshëm.
Pyetje të zakonshme në terren rreth FAQ të inxhinierisë: 5 Arsyet pse LSAW (JCOE) e tejkalon tubin spirale në ngritësit e lodhjes kritike nënujore
A mund të trajtohet termikisht tubi SSAW që të përputhet me performancën e LSAW?
Ndërsa normalizimi i gjithë trupit mund të lehtësojë sforcimet e mbetura në SSAW, ai nuk korrigjon disavantazhin gjeometrik të orientimit të saldimit spirale në lidhje me sforcimet kryesore në një ngritës. Për më tepër, trajtimi i nxehtësisë pas saldimit (PWHT) në tubin spirale me diametër të madh është shpesh logjistikisht jopraktik dhe i kushtueshëm në krahasim me burimin e LSAW.
Pse është Touch Down Point (TDP) zona kryesore e dështimit për SSAW?
TDP përjeton momentet më të rënda të përkuljes ndërsa ngritësi kalon nga mbështetja e varur nga katenari në shtratin e detit. Kjo përkulje krijon tendosje gjatësore. Në LSAW, saldimi është paralel me boshtin e tubit (boshti neutral mund të orientohet). Në SSAW, saldimi rrotullohet në të dy zonat e tensionit dhe të ngjeshjes, duke garantuar që saldimi - lidhja më e dobët metalurgjike - i ekspozohet cikleve maksimale të sforcimit.
A kërkohet LSAW për ngritësit e ujit të cekët?
Edhe në ujë të cekët, veprimi i valës krijon lodhje dinamike. Nëse sistemi është një 'ngritje' (që lidh shtratin e detit me sipërfaqen), LSAW është zgjedhja standarde inxhinierike. SSAW zakonisht rezervohet për vijën statike të rrjedhës që mbështetet në shtratin e detit.
Zgjidhjet inxhinierike për pyetjet e shpeshta inxhinierike: 5 Arsyet pse LSAW (JCOE) e kalon tubin spirale në ngritësit e lodhjes-kritike nënujore
Për aplikimet nënujore kritike për lodhjen, zgjedhja e procesit të saktë të prodhimit është jetike për integritetin e ciklit jetësor. Sigurohuni që specifikimi juaj kërkon në mënyrë eksplicite JCOE ose UOE LSAW për sistemet ngritëse që të jenë në përputhje me kërkesat DNV-ST-F101.
Specifikimet e produktit të rekomanduar:
FAQ: Zhytje e thellë teknike në JCOE kundër SSAW
Cili është ndryshimi midis kushteve të kontrolluara nga ngarkesa dhe të kontrolluara nga zhvendosja në DNV-ST-F101?
Kushtet e kontrolluara nga ngarkesa i referohen forcave statike si presioni i brendshëm (stresi i rrethimit). Zhvendosja e kontrolluar i referohet lëvizjeve të imponuara, të tilla si ngritja e anijes ose rrymat që përkulin tubin. SSAW në përgjithësi është i kufizuar në aplikime të kontrolluara nga ngarkesa (statike), sepse gjeometria e saldimit të tij krijon përqendrime të paparashikueshme të stresit nën zhvendosje (lëvizje).
Si e zbut në mënyrë specifike procesi 'E' (Zgjerimi) Plasaritjen e Korrosionit të Stresit (SCC)?
SCC kërkon tre elementë: një mjedis gërryes, një material të ndjeshëm dhe stres në tërheqje. Procesi 'E' në JCOE lëshon mekanikisht tubin, duke lënë shpesh një stres të mbetur shtypës në sipërfaqe ose duke neutralizuar sforcimet në tërheqje. Duke hequr komponentin 'stresi elastik', rreziku i fillimit të SCC zvogëlohet në mënyrë drastike në krahasim me SSAW të pazgjeruar.
Pse 'Arrestimi për thyerje' është një kërkesë shtesë për ngritësit?
Në ngritësit e gazit me presion të lartë, një këputje mund të rezultojë në një frakturë rrjedhëse që ndan tubin për milje. Vetitë 'Fracture Arrest' sigurojnë që çeliku të ketë qëndrueshmëri të mjaftueshme për të ndaluar plasaritjen. Gjeometria spirale e SSAW e bën të vështirë parashikimin ose ndalimin e përhapjes së çarjes në krahasim me natyrën lineare të LSAW.
A ka tubi JCOE toleranca dimensionale më të mira se SSAW?
po. Përdorimi i kapakut të brendshëm të zgjerimit (hapi 'E') kalibron tubin në dimensionet e sakta ID/OD. Tolerancat e SSAW përcaktohen nga gjerësia e shiritit dhe këndi i formimit, të cilat mund të lëvizin, duke çuar në probleme të mospërputhjes 'lartë-të ulët' gjatë saldimit me nënbarkëz, duke reduktuar më tej jetëgjatësinë e lodhjes.
