Muundo wa kemikali ya bomba la chuma ina jukumu muhimu katika kuamua mali zake za mitambo, upinzani wa kutu, na maisha ya huduma kwa ujumla. Kwa wahandisi na wataalamu wa ununuzi wanaochagua vifaa vya matumizi muhimu kama OCTG (bidhaa za mafuta ya nchi), bomba la mstari, au vifaa vya shinikizo, kuelewa uhusiano huu wa madini ni muhimu kwa kufanya maamuzi sahihi.
Msingi wa Metallurgy ya Bomba la Chuma
Utengenezaji wa bomba la chuma unajumuisha udhibiti sahihi wa vitu vingi vya kemikali, kila inachangia mali maalum kwa bidhaa ya mwisho. Ikiwa ni kuchagua bomba la mstari wa API 5L kwa miradi ya bomba au casing ya API 5CT na neli kwa matumizi ya chini, muundo wa kemikali huathiri moja kwa moja utendaji kwenye uwanja.
Carbon: Sehemu ya nguvu ya msingi
Yaliyomo ya kaboni hutumika kama kitu cha msingi cha kuamua nguvu katika bomba la chuma:
Vipande vya chini vya kaboni (<0.2% C): onyesha ductility bora, ugumu, na weldability bora. Inatumika kawaida katika bomba la mstari wa API 5L daraja B na bomba la kawaida la ASTM A53.
Vipimo vya kaboni ya kati (0.2-0.6% C): Toa nguvu ya usawa na ductility, inayofaa kwa matumizi mengi ya OCTG.
Vipande vya kaboni ya juu (> 0.6% C): Toa ugumu wa kipekee lakini kwa kupunguzwa kwa ductility na weldability. Inatumika katika programu maalum kama bomba la kuchimba visima (API 5DP) na vifaa vya kuvaa vya juu.
Kwa kila ongezeko la 0.1% ya yaliyomo kaboni, nguvu tensile huongezeka kwa takriban 90 MPa. Walakini, viwango vya kaboni vinazidi 0.3% kwa kiasi kikubwa hupunguza weldability, mara nyingi huhitaji preheating zaidi ya 150 ° C kuzuia kupasuka kwa weld.
Silicon: Kuongeza elasticity na deoxidation
Silicon inachangia utendaji wa bomba la chuma kwa njia kadhaa:
Hufanya kama deoxidizer yenye nguvu wakati wa utengenezaji wa chuma
Kwa kiasi kikubwa huongeza kikomo cha elastic bila adhabu kubwa ya uzito
Inaboresha upinzani wa oksidi ya juu-joto katika bomba la mshono
Mabomba mengi ya chuma ya miundo yana silicon 0.15-0.35%, wakati programu maalum zinaweza kuwa na hadi 3%. Walakini, maudhui ya silicon yanayozidi 0.5% yanaathiri vibaya muundo, uzingatiaji muhimu kwa utengenezaji wa bomba la ERW (umeme wa svetsade).
Vitu muhimu vya kujumuisha kwa utendaji ulioboreshwa
Manganese: Kuimarisha na kudhibiti kiberiti
Manganese hutumikia kazi nyingi katika chuma cha chuma cha chuma:
Kazi kama deoxidizer, kupunguza kasoro za porosity
Hupunguza kiberiti kwa kuunda sulfidi za manganese badala ya sulfidi za chuma
Huongeza ugumu, kuruhusu matibabu sahihi ya joto ya kuta za bomba kubwa
Huongeza nguvu, ugumu, na upinzani wa athari
Daraja za kawaida za bomba kawaida huwa na 0.5-1.5% manganese, wakati matumizi maalum ya sugu ya kuvaa yanaweza kuwa na manganese 12-14%. Sehemu hii ni muhimu sana katika bomba la API 5CT P110 na bomba la shinikizo la juu linalolingana na viwango vya ISO 3183 au DNV-OS-F101.
Phosphorus na kiberiti: kudhibiti uchafu unaodhuru
Vitu hivi vya mabaki vinahitaji udhibiti madhubuti katika bidhaa za bomba la premium:
Phosphorus : Yaliyomo juu ya 0.04% husababisha kupasuka kwa joto la chini kwa -20 ° C, janga la bomba la mafuta na gesi. Viwanda vya kisasa vya utengenezaji wa bomba hupunguza fosforasi hadi chini ya 0.015% kupitia michakato ya hali ya juu ya kutengeneza chuma.
Sulfuri : Wakati inafaidika kwa manyoya, kiberiti hupunguza uboreshaji, inakuza kupasuka kwa moto, na hutengeneza miundo ya MNS ambayo husababisha ngozi ya hydrogen-ikiwa (HIC) katika mazingira ya huduma ya sour.
Kwa Bomba la Ushirikiano la NACE MR0175 lililokusudiwa kwa mazingira ya H₂S, kiberiti kawaida huzuiliwa kuwa chini ya 0.003% kuzuia ngozi ya kukandamiza sulfidi. Phosphorus na kiberiti pamoja (P+S) mara nyingi ni mdogo kwa kiwango cha juu cha 0.020% katika maelezo ya premium OCTG.
Vitu maalum vya upinzani wa kutu
Kwa mazingira magumu ya huduma, vitu vya ziada vya aloi vinakuwa muhimu:
Chromium : Hutoa upinzani wa kutu katika darasa la bomba la chuma kama ASTM A312
Molybdenum : huongeza upinzani kwa kutu katika matumizi ya huduma ya sour
Nickel : Inaboresha ugumu na upinzani wa kutu katika matumizi ya cryogenic
Vanadium : huunda carbides nzuri ambazo zinaboresha nguvu wakati wa kudumisha ugumu mzuri
Hitimisho: Chagua muundo sahihi wa kemikali
Muundo wa kemikali wa bomba la chuma huamua moja kwa moja sifa zake za utendaji na utaftaji kwa matumizi maalum. Wahandisi lazima watathmini kwa uangalifu hali ya huduma dhidi ya mali ya nyenzo wakati wa kuchagua bidhaa za bomba.
Kwa matumizi muhimu kama viboreshaji vya pwani, visima vya HPHT (shinikizo kubwa), au mazingira ya huduma ya sour, kufanya kazi na metallurgists kutaja utunzi sahihi wa kemikali zaidi ya uainishaji wa kiwango unaweza kupanua maisha ya huduma na kuboresha pembezoni za usalama.
Kuelewa uhusiano huu wa madini huruhusu wataalamu wa ununuzi kufanya maamuzi sahihi ambayo yanafaa gharama ya awali dhidi ya utendaji wa muda mrefu, hatimaye kupunguza gharama za maisha na kuboresha kuegemea kwa utendaji.
