ท่อไร้ตะเข็บเทียบกับ LSAW: ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการส่งก๊าซธรรมชาติแรงดันสูง

ข้อมูลจำเพาะ 'กระดาษ' เทียบกับความเป็นจริงภาคสนาม

บนแผ่นข้อมูล API 5L PSL2 SMLS และ LSAW ปรากฏเทียบเท่าทางกลไก ทั้งสองมีจุดแข็งของผลผลิตเท่ากัน (X60, X65, X70) ขีดจำกัดทางเคมี และข้อกำหนดด้านความเหนียว อย่างไรก็ตาม วิศวกรไปป์ไลน์ที่มีประสบการณ์รู้ดีว่า  ในภาคสนาม พวกเขาประพฤติตัวเหมือนวัสดุสองชนิดที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

ไร้รอยต่อ (SMLS)  เป็นมาตรฐานทองคำตามทฤษฎีสำหรับการบรรจุ เนื่องจากไม่มีรอยเชื่อม แต่มักเป็น  ฝันร้ายของหัวหน้าคนงานเชื่อม  เนื่องจากความเยื้องศูนย์ทางเรขาคณิต ในทางกลับกัน  LSAW  เป็นราชาทางเรขาคณิตสำหรับการติดตั้งที่สมบูรณ์แบบ แต่แนะนำ  จุดอ่อนทางโลหะวิทยา ถาวร — รอยเชื่อมและ HAZ — ที่ต้องมีการตรวจสอบการทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) ในเชิงรุก

1. ข้อบกพร่อง 'ที่ซ่อนอยู่': ความเยื้องศูนย์ของ SMLS และการวางแนวที่ไม่ตรงสูง-ต่ำ

ข้อร้องเรียนภาคสนามที่พบบ่อยที่สุดเกี่ยวกับท่อไม่มีรอยต่อไม่ใช่แรงดันระเบิด แต่เป็นการ  ติดตั้งแบบ พอดี SMLS ผลิตขึ้นผ่านการเจาะแบบหมุน โดยที่แท่งเหล็กที่ให้ความร้อนจะถูกผลักไปเหนือจุดเจาะ หากอุณหภูมิของบิลเล็ตไม่เท่ากันหรือผู้เจาะเคลื่อน แสดงว่ารูไม่ได้อยู่ตรงกลางอย่างสมบูรณ์

ท่อที่ได้จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) ที่สมบูรณ์แบบซึ่งจำกัดโดยม้วนขนาด แต่  เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (ID) จะเคลื่อนที่สัมพันธ์กับศูนย์กลาง  ความคลาดเคลื่อนของ API 5L สำหรับความหนาของผนังนั้นหลวมอย่างน่าประหลาดใจ (+15.0% / -12.5%) ท่ออาจอยู่ในข้อกำหนด แต่มีผนังด้านหนึ่งหนากว่าอีกด้าน 12%

ความเยื้องศูนย์ของ SMLS ทำลายตารางการเชื่อมอย่างไร

เมื่อเชื่อมชนด้วยแท่ง SMLS สองแท่ง ความน่าจะเป็นที่ด้าน 'หนา' ของไปป์ A ซึ่งอยู่ในแนวเดียวกับด้าน 'หนา' ของไปป์ B นั้นต่ำ สิ่งนี้ทำให้เกิด  การวางแนวที่ไม่ตรงสูง-ต่ำภายใน.

• การกระแทกอัตโนมัติ:  หัวเชื่อมแบบอัตโนมัติ (GMAW) มีความทนทานต่ำมากสำหรับสูง-ต่ำ (โดยทั่วไปคือ <0.5 มม.) สูง-ต่ำอย่างมีนัยสำคัญทำให้เกิดการขาดฟิวชั่น (LOF) หรือการเผาไหม้ในรูทพาส

• การแก้ไข:  คุณต้องจัดงบประมาณสำหรับ  การคว้านรูภาคสนาม โดยการตัดเฉือน ID จะเป็นวงกลมและมีศูนย์กลางร่วมกันอย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้จะเพิ่มเวลาและต้นทุนที่สำคัญให้กับอัตราการวาง

2. โหมดความล้มเหลว LSAW: จุดสูงสุดและ HAZ

LSAW ทำจากเพลต (ผ่านกระบวนการ JCOE หรือ UOE) ความหนาของผนังมีความสม่ำเสมออย่างสมบูรณ์แบบเนื่องจากแผ่นรีดมีความสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม กระบวนการขึ้นรูปทำให้เกิดข้อบกพร่องทางเรขาคณิตที่ตะเข็บ

เหตุใด 'จุดสูงสุด' จึงเป็นข้อบกพร่องร้ายแรงสำหรับ LSAW

'จุดสูงสุด' เกิดขึ้นเมื่อรอยเชื่อมตั้งอยู่สูงขึ้นเล็กน้อยหรือชี้ออกไปด้านนอก ซึ่งเบี่ยงเบนไปจากวงกลมที่สมบูรณ์ สิ่งนี้ทำให้เกิดความล้มเหลวในฟิลด์เฉพาะสองรายการ:

1. จุดบอดของ AUT:  หากใช้การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงอัตโนมัติ (AUT) สำหรับการเชื่อมเส้นรอบวง จุดสูงสุดที่มากเกินไปจะทำให้หัววัด AUT หลุดออกจากพื้นผิว ทำให้เกิด 'โซนตาย' ซึ่งไม่สามารถมองเห็นข้อบกพร่องได้

2. วันหยุดการเคลือบ:  ปลอก Field Joint Coating (FJC) มักจะล้มเหลวที่จุดสูงสุดเนื่องจากการเคลือบผิวบางลงเหนือสันแหลมคม

โดยทั่วไป API 5L อนุญาตให้มีจุดสูงสุดได้ถึง 1.6 มม. สำหรับสายบริการนอกชายฝั่งหรือสายบริการที่มีปัญหาที่สำคัญ คุณต้องเจรจาเรื่องนี้ให้เหลือขนาด  สูงสุด 1.0 มม.

อะไรทำให้ LSAW HAZ เป็น 'นิ้วที่ยากที่สุด'

ในก๊าซความดันสูง  โซนได้รับผลกระทบความร้อน (HAZ)  ของตะเข็บตามยาว LSAW เป็นตำแหน่งหลักในการเริ่มต้นการแตกหักแบบเปราะ แม้ว่าโลหะฐานจะมีขนาด X70 แต่ขั้นตอนการเชื่อมที่ไม่ดีที่โรงสีอาจทำให้ HAZ เปราะหรือแข็งเกินไป (>250 HV10) นี่คือเหตุผลว่าทำไม  PSL2 จึงจำเป็น ; โดยบังคับใช้การทดสอบการฉีกขาดของน้ำหนักตก (DWTT) เพื่อให้แน่ใจว่าตะเข็บจะไม่หลุดออกในระหว่างเหตุการณ์การบีบอัด

คำถามภาคสนามทั่วไปเกี่ยวกับท่อไร้ตะเข็บเทียบกับ LSAW: ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการส่งก๊าซธรรมชาติแรงดันสูง

เหตุใดเราจึงเห็นข้อบกพร่องของรูทพาสบน SMLS แต่ไม่ใช่ LSAW

นี่เกือบจะเป็นปัญหาเกี่ยวกับเรขาคณิต ไม่ใช่ปัญหาทักษะช่างเชื่อม การวางแนว SMLS ID ที่ไม่ตรงจะทำให้ช่างเชื่อมต้องเชื่อมช่องว่าง (สูง-ต่ำ) ที่แตกต่างกันไปตามเส้นรอบวง LSAW ทำจากเพลต มีความหนาของผนังสม่ำเสมอ ส่งผลให้มีการจัดแนว ID ที่ใกล้เคียงสมบูรณ์แบบและการผ่านรูตที่มั่นคง

สามารถใช้ LSAW ได้อย่างปลอดภัยใน Sour Service (H2S) หรือไม่

ใช่ แต่มีการควบคุมที่เข้มงวด แม้ว่า SMLS จะไม่มีรอยเชื่อม (ขจัดการกัดกร่อนจากการเชื่อมเป็นพิเศษ) แต่ LSAW ก็ยอมรับได้หากคุณระบุ  ภาคผนวก H  ของ API 5L คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าเพลต 'ทนต่อ HIC' (การแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจน) และโรงสีใช้การบำบัดแคลเซียมเพื่อควบคุมรูปร่างของการรวมตัว ความเสี่ยงใน LSAW คือการแบ่งแยกเส้นกึ่งกลางในแผ่นพื้นและสิ้นสุดที่ตะเข็บเชื่อม

SMLS แข็งแกร่งกว่า LSAW เสมอหรือไม่

ไม่ 'ความแข็งแรง' (อัตราผลตอบแทน/แรงดึง) ถูกกำหนดโดยเกรดเหล็ก (เช่น X65) ไม่ใช่วิธีการผลิต ท่อ X65 LSAW มีความแข็งแรงครากเท่ากับท่อ X65 SMLS ความแตกต่างคือ  ความ สม่ำเสมอ SMLS เป็นเนื้อเดียวกัน LSAW มีความไม่ต่อเนื่องทางโลหะวิทยา (การเชื่อม) ที่ต้องได้รับการจัดการ

โซลูชันทางวิศวกรรมสำหรับท่อไร้ตะเข็บเทียบกับ LSAW: ตัวเลือกขั้นสูงสุดสำหรับการส่งก๊าซธรรมชาติแรงดันสูง

การจัดหาท่อที่เหมาะสมจำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนวัสดุกับต้นทุนการผลิตและความเสี่ยงที่จะเกิดความล้มเหลว สำหรับก๊าซแรงดันสูง ตัวเลือกมักจะแยกที่เส้นผ่านศูนย์กลาง 20 นิ้ว SMLS ที่ต่ำกว่า 16-20 นิ้วมีการรักษาความปลอดภัยในการกักกัน LSAW ที่สูงกว่า 20 นิ้วมีรูปทรงและความคุ้มค่า

ข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ที่แนะนำ:

• สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก / ไรเซอร์ / ลมเครื่องมือ:  เลือก ท่อไร้รอยต่อ  (API 5L PSL2) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ระบุค่าความคลาดเคลื่อนของความหนาของผนัง หากต้องการให้มีการเชื่อมอัตโนมัติ

• สำหรับระบบส่งกำลัง/เส้นลำตัวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่:  เลือก ท่อเส้น LSAW  (JCOE/UOE) ตรวจสอบให้แน่ใจว่า NDT ของรอยเชื่อมมีความเข้มงวด และระบุความต้านทาน HIC สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีรสเปรี้ยว

• สำหรับการใช้งานในหลุมลึก:  หากโครงการขยายไปสู่การสกัด ให้ใช้เกรดคุณภาพสูง ปลอกและท่อ  สอดคล้องกับ API 5CT

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

อะไรคือจุดตัดเส้นผ่านศูนย์กลางในการเลือก SMLS เทียบกับ LSAW

'จุดพัก' ทางเศรษฐกิจและการผลิตโดยทั่วไปจะอยู่ที่  20 ถึง 24 นิ้ว SMLS ที่ต่ำกว่า 16 นิ้วมีให้เลือกมากมายและราคาที่แข่งขันได้ SMLS ที่มีขนาดใหญ่กว่า 24 นิ้วจะมีราคาแพงแบบทวีคูณและหายาก ทำให้ LSAW เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับสายส่ง

เหตุใดจึงต้องบังคับใช้ DWTT สำหรับก๊าซแรงดันสูง LSAW

การทดสอบการฉีกขาดของน้ำหนักตก (DWTT) วัดความสามารถของเหล็กในการยับยั้งรอยแตกที่แพร่กระจาย ในท่อส่งก๊าซแรงดันสูง การแตกร้าวอาจทำให้ท่อแตกได้เป็นระยะทางหลายไมล์หากวัสดุเปราะ DWTT ช่วยให้มั่นใจได้ว่าโครงสร้างจุลภาคมีความเหนียวเพียงพอที่จะหยุดการแตกหัก ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่บังคับใช้อย่างเคร่งครัดใน API 5L PSL2

SMLS จำเป็นต้องมีการคว้านรูภาคสนามหรือไม่

บ่อยครั้งใช่ หากการเปลี่ยนแปลงความหนาของผนัง (ความเยื้องศูนย์) ทำให้เกิดการเยื้องศูนย์สูง-ต่ำมากกว่า 1.6 มม. (หรือเข้มงวดกว่าสำหรับการเชื่อมอัตโนมัติ) ปลายท่อจะต้องถูกตัดเฉือนภายใน (เจาะเคาน์เตอร์) ในสนามเพื่อให้แน่ใจว่าเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์แบบสำหรับการเชื่อมผ่านรูต

ท่อชนิดใดดีกว่าสำหรับการใช้งานนอกชายฝั่งน้ำลึก?

สำหรับตัวยกและสายน้ำลึกที่ความต้านทานการพังทลายเป็นสิ่งสำคัญ โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้  แบบไม่มีรอยต่อ (SMLS)  เนื่องจากมีความแข็งแรงของห่วงสูงและขาดตะเข็บ อย่างไรก็ตาม LSAW ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับสายการส่งออกก้นทะเล เนื่องจากมีปริมาณและเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ