Ống LSAW - Thông số kỹ thuật, tiêu chuẩn và ứng dụng

Ống LSAW - ống hàn hồ quang chìm dọc - là vật liệu được lựa chọn cho đường ống dẫn dầu và khí đốt có đường kính lớn, áp suất cao. Trong đó ống ERW phục vụ thế giới thu thập và phân phối với đường kính lên tới 24 inch, LSAW đảm nhận từ 16 inch trở lên, xử lý các ứng dụng cao cấp, tường nặng yêu cầu mối hàn xuyên sâu, kiểm soát kích thước chặt chẽ và kiểm tra không phá hủy toàn diện từng đường may.

ZC Steel Pipe sản xuất ống LSAW theo tiêu chuẩn API 5L và ISO 3183 tại cơ sở ở Thành phố Hải An của chúng tôi. Chúng tôi cung cấp đường ống có đường kính lớn cho các dự án đường ống trên bờ và ngoài khơi ở Châu Phi, Trung Đông và Nam Mỹ, với khả năng DSAW cho độ dày thành lên đến 40 mm và cấp độ đến X70.

1. Ống LSAW là gì?

Ký hiệu 'dọc' có nghĩa là đường hàn chạy song song với trục ống - theo một đường thẳng từ đầu ống này đến đầu ống kia. Điều này phân biệt nó với ống SSAW (hàn hồ quang chìm xoắn ốc), trong đó đường nối chạy theo một góc xung quanh ống. Hình dạng đường may thẳng của LSAW mang lại khả năng dự đoán ứng suất tốt hơn dưới áp suất bên trong và được ưu tiên cho các ứng dụng truyền tải khí áp suất cao và ngoài khơi.

2. LSAW và DSAW - Sự khác biệt là gì?

DSAW (Hàn hồ quang chìm đôi) không phải là một quy trình riêng biệt với LSAW - đó là kỹ thuật tiêu chuẩn được sử dụng khi sản xuất ống LSAW trong các bức tường nặng. Sự khác biệt nằm ở số lượng đường hàn:

Trong DSAW, mối hàn bên trong (IW) được thực hiện trước, sau đó ống được quay và mối hàn bên ngoài (OW) được hoàn thành. Trình tự hai bước này sẽ lấp đầy toàn bộ chiều dày mối hàn bằng kim loại mối hàn, tạo ra vùng nóng chảy xuyên suốt chiều dày được kiểm tra bằng cả kiểm tra siêu âm và kiểm tra chụp ảnh phóng xạ (X-quang). Các thuật ngữ LSAW và DSAW thường được sử dụng thay thế cho nhau trong thông số kỹ thuật của dự án và tài liệu thương mại - trên thực tế, gần như tất cả các ống LSAW thành nặng cho dịch vụ đường ống đều là DSAW.

3. Quy trình sản xuất

Quá trình sản xuất ống LSAW bắt đầu bằng tấm chứ không phải cuộn - đây là điều tạo nên độ dày thành dày và đường kính lớn giúp phân biệt LSAW với ERW:

1. Chuẩn bị tấm  - Tấm thép (thường là TMCP hoặc chuẩn hóa) được UT kiểm tra các lớp mỏng, sau đó được phay cạnh để có hình dạng vát chính xác cho mối hàn.

2. Uốn trước (J-ing hoặc UOE)  - Các cạnh của tấm được uốn cong trước, sau đó toàn bộ tấm được tạo thành hình chữ U, sau đó được ép thành hình chữ O (ống tròn) bằng máy ép lớn. Đây là quy trình UOE (UO-Expand) hoặc JCOE (JCO-Expand) tùy thuộc vào nhà máy.

3. Hàn dính  - Hình trụ được tạo thành được hàn dính theo từng khoảng thời gian để giữ hình dạng của nó trước mối hàn SAW chính.

4. Mối hàn bên trong (IW)  – Hàn hồ quang chìm từ bên trong đường ống, một hoặc nhiều lượt.

5. Mối hàn bên ngoài (OW)  - Hàn hồ quang chìm từ bên ngoài đường ống, hoàn thành đường nối DSAW hai lớp.

6. Giãn nở nguội  - Ống thành phẩm được giãn nở bằng thiết bị giãn nở cơ học bên trong (UOE) hoặc bằng thủy lực đến OD cuối cùng, cải thiện độ tròn và giảm bớt ứng suất dư.

7. Kiểm tra không phá hủy  - UT đường hàn đầy đủ, UT thân ống và kiểm tra chụp ảnh phóng xạ (RT) của các đầu mối hàn.

8. Kiểm tra thủy tĩnh  - Mỗi đường ống đều được kiểm tra áp suất theo áp suất thử yêu cầu.

9. Chuẩn bị và đánh dấu phần cuối  - Các đầu vát theo API 5L, được đánh dấu bằng số nhiệt, cấp độ, kích thước và tiêu chuẩn.

4. Thông số kỹ thuật & cấp độ API 5L LSAW

Tiêu chuẩn chủ đạo cho ống LSAW trong dầu khí là API 5L (được áp dụng theo tiêu chuẩn ISO 3183 trên toàn thế giới). Cả PSL1 và PSL2 đều có sẵn, trong đó PSL2 là bắt buộc đối với hầu hết các đường ống truyền tải đường dài.

Dịch vụ chua (LSAW)

Đối với các đường ống trong dịch vụ chua (môi trường H₂S ẩm theo NACE MR0175 / ISO 15156), ống LSAW phải đáp ứng các yêu cầu bổ sung: độ cứng tối đa trong thân ống, kim loại mối hàn và HAZ (thường là HRC 22/250 HBW) và đường hàn phải được xử lý nhiệt sau hàn (PWHT) hoặc kiểm soát hóa học để đảm bảo không cần PWHT. Xác nhận với nhà cung cấp của bạn xem LSAW tuân thủ NACE có phù hợp với dự án của bạn hay không.

5. Phạm vi kích thước & kích thước

Quy mô dự án LSAW phổ biến cho đường ống truyền tải bao gồm:

• 16' × 9,5 mm đến 17,5 mm — thu thập đường trục và truyền áp suất trung bình

• 20' × 12,7 mm đến 22,2 mm — truyền khí khu vực

• 24' × 14,3 mm đến 25,4 mm — đường ống dẫn khí chính, X65 hoặc X70

• 30' × 15,9 mm đến 28,6 mm — truyền khí áp suất cao ở khoảng cách xa

• 36'–42' × 19,1 mm đến 40+ mm — đường ống xuất khẩu đường kính lớn, X70/X80

6. Yêu cầu kiểm tra không phá hủy

Đối với ống LSAW API 5L PSL2, NDT sau đây là bắt buộc theo tiêu chuẩn:

7. LSAW vs SSAW vs ERW — So sánh

8. Tùy chọn lớp phủ cho ống LSAW

Các đường ống truyền tải có đường kính lớn hầu như đều yêu cầu lớp phủ chống ăn mòn. Các hệ thống phổ biến nhất cho ống LSAW là:

• 3LPE (Polyethylene ba lớp)  — sơn lót epoxy liên kết tổng hợp + keo + sơn phủ PE. Tiêu chuẩn cho đường ống chôn trên bờ ở vùng khí hậu ôn hòa

• 3LPP (Polypropylen ba lớp)  — cùng hệ thống ba lớp nhưng có lớp phủ ngoài bằng polypropylen cho nhiệt độ hoạt động cao hơn (lên tới 110°C).

• FBE (Fusion Bonded Epoxy)  — lớp phủ epoxy một lớp, thường được sử dụng làm lớp lót trong 3LPE/3LPP hoặc độc lập cho các ống uốn cong và phụ kiện.

• Lớp phủ trọng lượng bê tông (CWC)  - được áp dụng trên 3LPE/3LPP cho các đường ống ngoài khơi và dưới biển yêu cầu độ nổi âm.

Để so sánh chi tiết các hệ thống phủ, hãy xem hướng dẫn của chúng tôi: 3LPE vs FBE vs 3LPP — Cách chọn hệ thống chống ăn mòn phù hợp →

9. Ứng dụng

Truyền khí trên bờ

Đường ống dẫn khí đốt tự nhiên đường dài — xương sống của cơ sở hạ tầng khí đốt quốc gia ở Trung Đông, Châu Phi và Đông Nam Á — chủ yếu được xây dựng bằng ống LSAW (DSAW) ở cấp X65 và X70, 24' đến 48' OD, với lớp phủ 3LPE hoặc 3LPP. Sự kết hợp giữa cường độ cao, thành nặng và dung sai kích thước chặt chẽ hỗ trợ các điều kiện vận hành áp suất cao (70–100 bar) của các hệ thống này.

Đường ống ngoài khơi

Các đường ống xuất khẩu dầu và khí đốt dưới biển hầu như chỉ có ống LSAW. Sự kết hợp khắt khe giữa áp suất thủy tĩnh bên ngoài, áp suất quy trình bên trong, tải trọng lắp đặt và môi trường ăn mòn đòi hỏi phải có thành dày, ống DSAW full-NDT, PSL2 mà nhà máy LSAW cung cấp. Đường kính điển hình là 8' đến 30' với lớp phủ trọng lượng bê tông.

Đường trục xuất khẩu dầu

Đường ống xuất dầu thô từ mỏ sản xuất đến kho cảng hoặc nhà máy lọc dầu sử dụng ống LSAW X60/X65 với đường kính từ 16' đến 36'. Áp suất vận hành thường thấp hơn so với đường dẫn khí (40–80 bar), nhưng đường kính và chiều dài đường ống lớn khiến LSAW trở thành giải pháp tối ưu về mặt kinh tế và kỹ thuật.

Truyền nước

Đường ống cấp nước đô thị lớn tại các khu vực khô cằn (Trung Đông, Bắc Phi) sử dụng ống LSAW cấp B và X42 có lớp lót FBE hoặc xi măng. Sự kết hợp giữa chi phí thấp (so với các loại dầu và khí đốt) và đường kính lớn khiến LSAW trở nên thiết thực trong việc truyền tải lượng nước lớn trên khoảng cách xa.

10. Câu hỏi thường gặp