Đường ống: Loại, cấp độ, tiêu chuẩn & hướng dẫn nhà cung cấp

Đường ống là xương sống của chuỗi cung ứng năng lượng toàn cầu - đường ống vận chuyển dầu thô từ đầu giếng đến nhà máy lọc dầu, khí đốt tự nhiên từ nhà máy chế biến đến cổng thành phố và nước xuyên lục địa. Bất chấp mức độ cơ bản của nó, 'đường ống' bao gồm nhiều loại sản phẩm, thông số kỹ thuật và lộ trình sản xuất khác nhau đáng kể tùy thuộc vào môi trường dịch vụ.

Hướng dẫn này giải thích đường ống là gì, cấp độ API 5L hoạt động như thế nào, khi nào nên sử dụng sản xuất liền mạch và hàn, PSL1 so với PSL2 thực sự có ý nghĩa gì trong thực tế và cách chọn hệ thống lớp phủ phù hợp. ZC Steel Pipe sản xuất và xuất khẩu đầy đủ dòng API 5L — liền mạch, ERW, LSAW, SSAW và được phủ — cho các dự án trên khắp Châu Phi, Trung Đông và Nam Mỹ.

1. Đường ống là gì?

Đường ống dùng để chỉ ống thép được sản xuất dành riêng cho hệ thống đường ống vận chuyển chất lỏng - dầu, khí tự nhiên, nước và các sản phẩm dầu mỏ tinh chế - trên một khoảng cách dài. Không nên nhầm lẫn với ống kết cấu, ống áp lực hoặc OCTG, mỗi loại có tiêu chuẩn quản lý và mục đích thiết kế khác nhau.

Các đặc điểm xác định phân biệt đường ống với các loại đường ống khác:

• Được thiết kế để vận chuyển, không sử dụng tại nhà máy.  Đường ống kết nối các cánh đồng, nhà ga và thành phố thông qua các đường ống ngầm hoặc trên mặt đất có thể kéo dài hàng trăm km. Đường ống áp lực trong nhà máy (chẳng hạn như ASTM A106) tuân theo Đường ống quy trình ASME B31.3 - một mã thiết kế hoàn toàn khác.

• Hai cấp độ đặc điểm kỹ thuật của sản phẩm.  API 5L PSL1 đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn; PSL2 bổ sung thêm độ bền nâng cao, kiểm soát hóa học và thử nghiệm bắt buộc đối với các môi trường đòi hỏi khắt khe.

• Liền mạch hoặc hàn.  Cả hai tuyến sản xuất đều đủ tiêu chuẩn theo API 5L. Sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào đường kính, độ dày thành, mức áp suất và ngân sách.

• Khác biệt với OCTG.  Ống OCTG (ống, ống, ống khoan) được sử dụng trong hố khoan bên trong giếng. Đường ống bắt đầu ở đầu giếng và xử lý việc vận chuyển trên bề mặt. Đọc phần giải thích đầy đủ về OCTG của chúng tôi →

2. Cấp API 5L: X42 đến X80

Cấp API 5L được xác định bằng Cường độ năng suất tối thiểu được chỉ định (SMYS), được biểu thị bằng ksi. Tiền tố 'X' theo sau là một số biểu thị SMYS — vì vậy X65 có cường độ chảy tối thiểu là 65.000 psi (448 MPa). Cấp độ cao hơn cho phép thành ống mỏng hơn với cùng mức áp suất, giảm trọng lượng vật liệu và chi phí trên đường ống dài — với chi phí xử lý nhiệt khắt khe hơn và kiểm soát hóa học chặt chẽ hơn.

3. PSL1 và PSL2: Bạn cần cái nào?

Hai Cấp độ đặc điểm kỹ thuật sản phẩm của API 5L là một trong những khía cạnh thường bị hiểu lầm nhất trong việc mua sắm đường ống. PSL không chỉ là cấp chất lượng — nó xác định những thử nghiệm nào đã được thực hiện và những đặc tính nào được nhà máy đảm bảo theo hợp đồng.

Để biết thông tin chi tiết về kỹ thuật đầy đủ, hãy xem: API 5L PSL1 so với PSL2 - Yêu cầu kỹ thuật & Hiệu suất hiện trường →

4. Ống liền mạch và ống hàn: Chọn lộ trình sản xuất phù hợp

API 5L đủ điều kiện cho cả sản xuất liền mạch và hàn. Sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào đường kính yêu cầu, độ dày thành, mức áp suất, môi trường dịch vụ và ngân sách dự án.

Đường ống liền mạch

Được sản xuất bằng cách xuyên và cán một phôi thép đặc - không hình thành đường hàn. Điều này mang lại các đặc tính cơ học đồng nhất của ống liền mạch trên toàn bộ mặt cắt ngang và loại bỏ đường nối như một điểm tập trung ứng suất tiềm ẩn. Đây là lựa chọn bắt buộc cho các đường dây dịch vụ chua quan trọng, các ứng dụng dưới biển và môi trường HPHT nơi không thể chấp nhận được đường hàn.

Xem thông số kỹ thuật đường ống liền mạch ZC →

Đường ống ERW

Được hình thành từ các dải thép cuộn thành hình trụ có đường nối được hàn bằng điện trở cao tần. Ống HFW ERW hiện đại được kiểm tra siêu âm toàn thân 100% mối hàn. Nó tiết kiệm chi phí và được sử dụng rộng rãi để thu thập và phân phối trên bờ, nơi dịch vụ chua không phải là yếu tố chi phối.

Đường ống LSAW

Được sản xuất từ ​​thép tấm được hình thành bằng quy trình ép UOE hoặc JCO và được hàn bằng phương pháp hàn hồ quang chìm dọc theo đường hàn dọc. LSAW cho phép độ dày thành lớn mà ERW không thể đạt tới và là tiêu chuẩn cho đường ống truyền tải áp suất cao và đường ống ngoài khơi có đường kính lớn.

Đường ống SSAW

Được hình thành bằng cách cuộn dây thép xoắn ốc và hàn đường xoắn ốc bằng hàn hồ quang chìm. Hình học xoắn ốc cho phép đường kính rất lớn từ cuộn dây hẹp hơn. SSAW tiết kiệm chi phí cho việc truyền nước đường kính lớn và thu gom khí áp suất thấp đến trung bình, nhưng ít được ưa chuộng hơn LSAW đối với dịch vụ quan trọng áp suất cao do hình dạng mối hàn xoắn ốc.

Xem thông số kỹ thuật của đường ống hàn ZC (ERW/LSAW/SSAW) →

5. Kích thước và kích thước đường ống

Việc lựa chọn độ dày thành được quyết định bởi Áp suất vận hành tối đa cho phép (MAOP), hệ số thiết kế (thường là 0,72 đối với Loại 1 trên bờ theo ASME B31.8), mức cho phép ăn mòn và yêu cầu áp suất bên ngoài đối với đường ống dưới biển. Luôn xác nhận độ dày thành ống theo mã thiết kế đường ống của bạn — không chỉ bảng xếp hạng áp suất trong API 5L.

6. Lớp phủ đường ống & chống ăn mòn

Hệ thống lớp phủ phù hợp cũng quan trọng như loại ống để đảm bảo tính toàn vẹn của đường ống về lâu dài. Lớp phủ bên ngoài ngăn ngừa sự ăn mòn của đất và độ ẩm; bảo vệ cathode cung cấp sự dự phòng trong các ngày nghỉ của lớp phủ; lớp phủ bên trong cải thiện hiệu quả dòng chảy hoặc bảo vệ chống ăn mòn chất lỏng.

Xem các tùy chọn đường ống phủ ZC →

7. Ứng dụng đường ống theo môi trường dịch vụ

8. Câu hỏi thường gặp