Kërkesat thelbësore të performancës së tubave të çelikut të pandryshkshëm në aplikimet e naftës dhe gazit

Industria e naftës dhe gazit kërkon performancë të jashtëzakonshme nga materialet e tubacionit, veçanërisht në mjediset sfiduese. Tuba të çelikut të pandryshkshëm të çelikut janë bërë përbërës të domosdoshëm në këto aplikacione për shkak të vetive të tyre superiore mekanike dhe rezistencës ndaj korrozionit. Ky artikull shqyrton kërkesat dhe specifikimet kritike për tubat e çelikut të pandryshkshëm të përdorura në të gjithë zinxhirin e përpunimit të hidrokarbureve.

Kërkesat kritike të performancës

Tuba të çelikut të pandryshkshëm të përdorura në aplikimet e naftës dhe gazit duhet të plotësojnë disa kritere themelore të performancës për të siguruar sigurinë operacionale dhe jetëgjatësinë:

• Rezistencë me presion të lartë  për përmbajtjen e hidrokarbureve në kushte ekstreme

• Rezistencë superiore e korrozionit  kundër degradimit të brendshëm dhe të jashtëm

• Forca mekanike  për t'i bërë ballë skenarëve të kombinuar të ngarkimit

• Ashpërsi me temperaturë të ulët  për aplikime kriogjenike si transporti LNG

• Qëndrueshmëria mjedisore  përmes emetimeve të zvogëluara dhe jetës së shërbimit të zgjatur

Përzgjedhja e materialit për mjedise të ndryshme operimi

Përzgjedhja e notave të përshtatshme të çelikut të pandryshkshëm është thelbësore për të siguruar performancën optimale në aplikimet specifike të naftës dhe gazit:

316L çelik inox

316L Austenitic Stainless Steel ofron rezistencë të shkëlqyeshme ndaj gërryerjes së përgjithshme dhe përdoret gjerësisht në aplikimet e tubave të linjës, ku pritet ekspozimi i moderuar i klorurit. Kjo notë siguron veti të mira mekanike në temperatura që variojnë nga kriogjenike në 650 ° C, duke e bërë atë të përshtatshme për aplikimet në rrjedhën e sipërme dhe në rrjedhën e poshtme.

Duplex 2205 (UNS S32205)

Duplex 2205 kombinon rezistencën ndaj korrozionit të notave austenitike me forcë të zgjeruar, duke e bërë atë ideal për aplikimet OCTG (mallra tubi të vendit të naftës) në mjedise agresive. Kjo notë ofron afërsisht dy herë forcën e rendimentit prej 316L ndërsa siguron rezistencë superiore ndaj plasaritjes së korrozionit të stresit, veçanërisht në kushtet e shërbimit të thartë.

Super 13cr (martensitik i modifikuar)

Super 13CR Modifikuar Steel Stainless Martensitic u zhvillua posaçërisht për aplikime në zorrë dhe tub në mjedise që përmbajnë CO₂, H₂S dhe kloridet. Kjo notë ofron një ekuilibër të shkëlqyeshëm të vetive mekanike dhe rezistencës ndaj korrozionit, duke e bërë atë të përshtatshme për puse HPHT (me presion të lartë me temperaturë të lartë), ku çeliku standard i karbonit do të degradohej me shpejtësi.

Kërkesat e transportit LNG

Infrastruktura e gazit natyror të lëngshëm (LNG) paraqet sfida unike për materialet e tubacionit për shkak të temperaturave ekstreme kriogjenike, zakonisht -162 ° C gjatë transportit dhe ruajtjes. Tubat e çelikut të pandryshkshëm të përdorura në këto aplikacione duhet të mirëmbajnë:

• Ashpërsi e jashtëzakonshme në temperaturat kriogjenike pa tranzicion të brishtë

• Stabiliteti dimensional gjatë çiklizmit termik të përsëritur

• Përmbajtja e presionit të integritetit të lartë për sigurimin e sigurisë

• Rezistenca ndaj goditjes termike gjatë operacioneve të ngarkimit/shkarkimit

Notat austenitike si 304L dhe 316L janë specifikuar zakonisht për aplikimet LNG për shkak të vetive të shkëlqyera të temperaturës së ulët dhe duktilitetit të mbajtur në temperaturat kriogjenike.

Konsiderata mjedisore

Operacionet moderne të naftës dhe gazit përballen me rregulla gjithnjë e më të rrepta mjedisore. Tubat e çelikut të pandryshkshëm kontribuojnë në objektivat e qëndrueshmërisë përmes:

• Jeta e shërbimit të zgjatur, zvogëlimi i frekuencës së zëvendësimit dhe ndikimet e shoqëruara mjedisore

• Emetimet më të ulëta përmes eleminimit të pikave të rrjedhjes të zakonshme me sistemet e bashkuara

• Reduktimi i kërkesave të mirëmbajtjes dhe ndërprerjeve të lidhura operacionale

• Riciklueshmëria e fundit të jetës, me çelik inox të jetë 100% i riciklueshëm pa degradim të cilësisë

Standardet e zbatueshme të industrisë

Tuba të çelikut të pandryshkshëm të çelikut për aplikimet e naftës dhe gazit duhet të jenë në përputhje me standardet rigoroze të industrisë për të siguruar sigurinë, besueshmërinë dhe shkëmbimin e këmbënguljes:

Standardet API (Instituti Amerikan i Naftës)

Specifikimet e API ofrojnë udhëzime kritike për produktet tubulare të naftës dhe gazit:

• API 5L : Specifikimi për tubin e linjës që përdoret në sistemet e transportit

• API 5CT : Specifikimi për zorrë dhe tub (Produkte OCTG)

• API 6A : Specifikimi për pajisjet e pemës së pusit dhe të Krishtëlindjes

Standardet ASTM (Shoqëria Amerikane për Testim dhe Materiale)

Standardet e ASTM përcaktojnë vetitë e materialit dhe kërkesat e testimit:

• ASTM A213/A213M : Specifikim standard për bojlerin e çelikut të aliazhit dhe austenitikut të çelikut, superheater dhe tubave të shkëmbimit të nxehtësisë.

• ASTM A269/A269M : Specifikim Standard për Tubin e çelikut të pandryshkshëm Austenitic Steelless për Shërbim të Përgjithshëm për Shërbimin e Përgjithshëm

• ASTM A312/A312M : Specifikim standard për tuba çeliku inox Austenitic Selfyless, të salduar dhe shumë të ftohtë

Standardet NACE (Shoqata Kombëtare e Inxhinierëve të Korrozionit)

Standardet NACE adresojnë zgjedhjen e materialit për mjediset gërryese:

• NACE MR0175/ISO 15156 : Materiale për përdorim në mjedise që përmbajnë H₂s në prodhimin e naftës dhe gazit

• NACE TM0177 : Testimi laboratorik i metaleve për rezistencë ndaj plasaritjes së stresit të sulfurit dhe plasaritjes së korrozionit të stresit në mjediset H₂S