Qoplangan quvur va qattiq nikel qotishma quvurlari: korroziv xizmat uchun narx-foyda tahlili

Neft va gaz, kimyo va energiya ishlab chiqarish sanoatidagi barcha korroziv xizmat quvurlarining 80% dan ortig'ini tashkil etuvchi ichki korroziyali oqim ilovalari uchun - metallurgiya bilan qoplangan quvur (karbonli po'latdan yasalgan + 2-3 mm nikel qotishma qoplamasi) qattiq nikel qotishma trubkasi narxini 04 foizga ko'paytirish bilan bir xil korroziyaga chidamliligini ta'minlaydi. Qattiq nikel qotishma quvurlari faqat tashqi muhit ham korroziy bo'lganda, quvur diametri juda kichik bo'lsa (NPS 2 dan past) yoki xizmat ko'rsatish harorati 450C dan oshganda oqlanadi.

Qo'llash sohasi Ushbu qo'llanma quyidagilarni o'z ichiga oladi: metallurgiya qoplamali quvurlarni ishlab chiqarish usullari (issiq rulonli ulanish, portlovchi birikma, payvandlash qoplamasi); odatdagi o'lchamlar va qotishmalar bo'yicha qattiq nikel qotishma quvurlari bilan xarajatlarni taqqoslash; amaldagi standartlar (ASTM A264, A265; API 5LD; DNV ST F101); CAPEX, o'rnatish, tekshirish va texnik xizmat ko'rsatishni o'z ichiga olgan hayot tsikli xarajatlarini tahlil qilish; tanlash cheklovlari va qarorlar matritsasi; va xarid guruhlari uchun tez-tez so'raladigan savollar.

Qoplangan quvur nima?

Clad pipe has a metallurgical bond between the corrosion-resistant alloy (CRA) layer and the carbon steel backing - the two metals are fused at the atomic level. Lined pipe has only a mechanical interference fit. This single difference determines temperature capability (clad: >400C; chiziqli:<150C), resistance to disbonding under thermal cycling, and pressure rating - clad pipe is always the choice for safety-critical, high-temperature, or high-pressure corrosive service.

Qoplangan quvur metallurgiya jarayoni orqali interfeysda bir-biriga bog'langan ikkita qatlamdan iborat: strukturaning mustahkamligi va bosimini ushlab turishni ta'minlaydigan uglerodli po'lat yoki past qotishma po'latdan ("qo'llab-quvvatlovchi" yoki "asosiy metall") tashqi tayanch qatlami va nikelsiz po'latdan, barcha korroziyaga chidamli po'latdan yasalgan ichki qatlamdan ("qoplama" yoki "qoplangan metall"){1} (CRA) ichki suyuqlikka korroziyaga chidamliligini ta'minlaydi. Qoplama qatlami odatda 2,0{6}}4,0 mm qalinlikda bo'lib, umumiy devor qalinligining 10-25% ni tashkil qiladi. Asosiy muhandislik farqi metallurgiya bog'lanishidir: qoplama qatlami va qo'llab-quvvatlovchi metall yuqori haroratli ishlab chiqarish jarayonida interfeysdagi atomik diffuziya orqali birlashtirilib, chegara bo'ylab uzluksiz don tuzilishini yaratadi. Ushbu bog'lanish ASTM A264/A265 talablariga muvofiq 140 MPa (20 000 psi) dan ortiq kesish kuchiga ega - bu ko'plab uglerodli po'latlarning kesish kuchidan yuqori.

Astarli quvur, aksincha, uglerodli po'lat quvurga o'rnatilgan va ichki devorga mahkam bosish uchun-mexanik ravishda kengaytirilgan (gidravlik yoki cho'chqa bilan) yupqa devorli CRA yengiga ega. Astar va tayanch o'rtasida hech qanday atom aloqasi YO'Q. Termal aylanishda astar va tayanch turli tezliklarda kengayadi va qisqaradi, chunki uglerod po'lati (CTE ~ 12 x 10 K) va nikel qotishmalari (CTE ~ 13-14 x 10 K) turli xil termal kengayish koeffitsientlariga ega bo'lib, astar va tayanch o'rtasida bo'shliqlar hosil qiladi. Ko'p termal davrlar davomida bu bo'shliqlar o'sib boradi, bu potentsial halqadan tashqi ortiqcha bosim ostida astarning qulashiga olib keladi. Shuning uchun chiziqli quvur o'rtacha haroratlar (odatda 150C dan past) bilan cheklangan va tez-tez termal velosipedda bo'lgan ilovalar uchun tavsiya etilmaydi.

[Manba] ASTM A265-12: Nikel va nikel uchun standart spetsifikatsiya-Asosiy qotishma bilan qoplangan po'lat plitalar; API 5LD-2015: CRA qoplangan yoki astarli po'lat quvur.

Qoplangan quvur uchun uchta ishlab chiqarish usuli

Qoplangan quvur uchta usulda ishlab chiqariladi - Issiq rulonli yopishtirish (katta{1}}diametrli, yuqori{2}}hajmli ishlab chiqarish uchun eng yaxshisi), portlovchi yopishtirish (qalin qoplama yoki kichik partiyalar uchun eng yaxshisi) va payvandlash qoplamasi (armaturlar, kichik diametrlar va ishlab chiqarishdan keyingi ta'mirlash- uchun eng yaxshisi). Usulni tanlash quvur diametri, ishlab chiqarish hajmi va qoplama qalinligi talablariga bog'liq.

Hot Roll Bonding (HRB) - Katta quvur uchun sanoat standarti

Issiq rulonli yopishtirish - bu keyinchalik payvandlangan qoplamali quvurga (UOE yoki JCOE jarayoni) hosil bo'ladigan qoplamali plastinka ishlab chiqarish uchun eng keng tarqalgan usuldir. Jarayon ikkita alohida plitalar bilan boshlanadi: uglerodli po'lat plitalar (odatda ASTM A516 Gr.70 yoki API 5L X65) va nikel qotishma plitasi (masalan, Inconel 625, Alloy 825 yoki 316L zanglamaydigan po'lat). Birlashtiruvchi yuzalar barcha oksidlarni olib tashlash uchun tozalanadi, so'ngra ikkita plita birlashtiruvchi yuzalar bilan birlashtiriladi va isitish vaqtida oksidlanishni oldini olish uchun payvandlash orqali qirralarning atrofida muhrlanadi.

Yig'ma 1100-1250C ga qizdiriladi, so'ngra oxirgi qoplama qalinligigacha issiq{6}}o'raladi. Ushbu haroratda atom diffuziyasi interfeys bo'ylab sodir bo'lib, uzluksiz metallurgiya aloqasini yaratadi. Prokatdan so'ng, qoplangan plastinka o'lchamiga qarab kesiladi,{7}}belgiga muvofiq issiqlik bilan ishlov beriladi va keyin UOE (U{8}}bosish, O-bosish, kengaytirish) yoki JCOE jarayoni orqali quvurga hosil qilinadi. Uzunlamasına payvandlash mos keladigan plomba metalli bilan amalga oshiriladi - tayanch uglerod po'lat elektrod bilan payvandlanadi va qoplama tomoni nikel qotishma elektrod bilan payvandlanadi.

• Bog'lanish mexanizmi: 1100-1250C da atom diffuziyasi - interfeys bo'ylab uzluksiz don tuzilishi
• Odatda qoplama qalinligi: 2,0-4,0 mm (plitalar qalinligi nisbati bilan boshqariladi)
• Quvur diametri diapazoni: UOE/JCOE orqali NPS 16 dan NPS 84 gacha (406 mm dan 2134 mm gacha)
• Yetkazib berish muddati: standart o'lchamlar uchun buyurtmadan etkazib berishgacha 14-20 hafta
• Ishlab chiqarish hajmi: yuqori (har bir buyurtma uchun minglab tonna)
• Sifatni tekshirish: ASTM A578 bo'yicha ultratovush tekshiruvi; ASTM A265 bo'yicha kesish sinovi; egilish sinovi

Qalin qoplama yoki kichik partiyalar uchun - portlovchi birikma

Portlovchi moddalarni bog‘lashda boshqariladigan portlovchi zaryad qo‘llanilgan qoplama plitasi ustida portlaydi va u taglik plitasidan aniq stendga-o‘rnatiladi. Portlash toʻlqini plitalar boʻylab 2000{5}}3000 m/s tezlikda oʻtib, yuqori tezlikdagi toʻqnashuvni yuzaga keltiradi, bu esa interfeysda 10 GPa (100.000 atmosfera) dan ortiq bosim hosil qiladi. Bu haddan tashqari bosim barcha sirt oksidlarini olib tashlaydi va ikkita metalni shu qadar tez birlashtiradiki, atom darajasidagi metallurgiya aloqasi ikkala metallni ham eritmasdan hosil bo'ladi.

Bog'lanish interfeysi mikroskopik tekshiruvda o'ziga xos to'lqinsimon naqshga ega - bu to'lqinsimon interfeys tekis interfeysga nisbatan bog'langan sirt maydonini 30-50% ga oshiradi va issiq rulonli yopishtirish bilan taqqoslanadigan bog'lanish mustahkamligini ta'minlaydi. Portlovchi birikma qalin qoplama (3-10 mm), ekzotik qotishma birikmalari va kichik ishlab chiqarish partiyalari uchun juda mos keladi, bu erda issiq prokat kampaniyasini o'rnatish iqtisodiy bo'lmaydi.

• Bog'lanish mexanizmi: yuqori-tezlikli qiyshiq to'qnashuv (2000-3000 m/s) - to'lqinli interfeys namunasi
• Odatda qoplama qalinligi: 2,0-10,0 mm (issiq rulonli yopishtirishdan qalinroq bo'lishi mumkin)
• Plitalar o'lchami: portlovchi ob'ekt sig'imi bilan cheklangan (odatda kengligi 4 m x 12 m uzunlikgacha)
• Yetkazib berish muddati: 8-14 hafta
• Ishlab chiqarish hajmi: kichik va o'rta (bitta plastinka 500 tonnagacha)

Fittinglar va kichik diametrlar uchun payvandlash qoplamasi (GTAW yoki PTA) -

Payvandlangan qoplama qoplamasi nikel qotishma qatlamini to'g'ridan-to'g'ri uglerod po'lat quvurining ichki yuzasiga yoki gaz volframli payvandlash (GTAW/TIG) yoki plazma uzatilgan yoy (PTA) yordamida payvandlash. Nikel qotishma to'ldiruvchi sim yoki kukun eritiladi va uglerodli po'latdan yasalgan substratga eritiladi va metallurgiya bilan bog'langan qoplamali qatlam hosil qiladi. Payvand chokining asosiy muammosi suyultirishdir: eritilgan nikel qotishmasi interfeysda bir oz karbonli po'lat bilan aralashadi, bu suyultirilgan zonaning korroziyaga chidamliligini kamaytirishi mumkin.

Jarayonni yaxshi nazorat qilish suyultirishni 5-10% dan past darajada ushlab turadi va birinchi o‘tishdan so‘ng ikkinchi o‘tishdan keyin suyultirish ahamiyatsiz bo‘ladi. Payvand choki qoplamasi quyidagi uchun tanlash usuli hisoblanadi: (1) qoplamali plastinadan yasash mumkin bo'lmagan qoplamali armatura (tirsaklar, teelar, reduktorlar); (2) kichik diametrli qoplamali quvur (NPS 2-14), bu erda issiq rulonni yopishtirish iqtisodiy bo'lmagan; (3) qoplama qatlami tirnalgan yoki eskirgan shikastlangan qoplamali quvurni dala ta'mirlash.

• Bog'lanish mexanizmi: termoyadroviy payvandlash - nikel qotishmasi eritilgan va po'lat substratga eritilgan
• Odatda qoplama qalinligi: 2,0-5,0 mm (past suyultirilgan yuqori qatlam uchun kamida ikki marta)
• Diametr diapazoni: NPS 2 dan NPS 48 gacha; armatura va kichik quvur uchun ideal
• Yetkazib berish muddati: 10-16 hafta
• Ishlab chiqarish hajmi: har qanday hajm (bir donadan minglabgacha)
• Asosiy QA parametri: Fe tarkibi<5% in the top cladding pass (prevents dilution-induced corrosion)

Narxlarni taqqoslash

Barcha keng tarqalgan nikel qotishma navlari va quvurlar o'lchamlari bo'yicha qoplangan quvur (uglerodli po'latdan 3 mm qoplama) qattiq nikel qotishma quvurlaridan 40-65% arzonroq turadi. Tejamkorlik quvur diametri bilan ortadi: 12 dyuymli NPS trubkasi uchun qoplangan Inconel 625 taxminan 290 dollar/kg ekvivalentini va qoplamali uchun ~ 55 dollar/kg ekvivalentini tashkil qiladi - bu material narxini 60% dan ortiq qisqartiradi. Ushbu xarajat ustunligi neft va gaz sanoatida qoplamali quvurlarni qabul qilishning asosiy omili hisoblanadi.

[Manba] Tegirmon miqdori uchun 2024-2025 yilgi nikel qotishma bozor narxiga asoslangan xarajat taxminlari. Qoplangan narxga 3 mm qoplama qalinligi, uglerodli po'latdan yasalgan tayanch (API 5L X65), ishlab chiqarish va ASTM A265 bo'yicha NDE kiradi. Haqiqiy narxlar nikel spot narxi, buyurtma miqdori va joylashuvi bilan farq qiladi. Yillik tejamkorlik 10 000 chiziqli metrga asoslangan - yirik dengiz tepasidagi loyiha uchun odatiy.

Nima uchun qattiq nikel qotishma quvurlari juda qimmat?

Qattiq nikel qotishma quvurlari qimmat, chunki u og'irligi bo'yicha nikelning 60% dan ortiq - va nikel bir metrik tonnasi uchun 16 000 - 25 000 dollarga baholangan tovar metalldir. Qoplangan quvur ushbu qimmatbaho materialning 80{10}}90% ni bir tonnasi 600-900 dollarga baholangan uglerodli po'lat bilan almashtiradi, bu xomashyo narxidagi 25 baravar farq - bir xil ichki korroziyaga chidamliligini saqlab qoladi. Karbonli po'latga 3 mm nikel qotishma qoplamasini qo'shish qiymati butun devorni nikel qotishmasidan yasash narxining taxminan 10-15% ni tashkil qiladi.

Qattiq Inconel 625 quvurining xarajat strukturasida xom ashyo ustunlik qiladi: Inconel 625 og'irligi bo'yicha taxminan 61% nikel, 22% xrom, 9% molibden va 3,5% niobiydan iborat. Nikel narxi 18 000 dollar/tonna, xrom 12 000 dollar/tonna va molibden 45 000 dollar/ton - bo'lsa, Inconel 625 uchun xomashyo narxi taxminan 18-22 dollar/kgni tashkil qiladi. Eritma, issiq ishlov berish, issiqlik bilan ishlov berish va NDE qo'shilgan holda, tayyor quvur narxi standart o'lchamlar uchun taxminan $ 45-65 / kg ni tashkil qiladi.

12 dyuymli SCH 40 trubasining og'irligi taxminan 73 kg/m ni tashkil qiladi, bu qattiq Inconel 625 uchun taxminan 3300-4100 AQSH dollari/m ni tashkil qiladi. Xuddi shu diametrli va sxemadagi qoplamali quvur uchun uglerodli po'lat tayanchning og'irligi taxminan 65 kg/m ni tashkil qiladi, uning narxi taxminan 0,76 mm/kg ni tashkil qiladi. taxminan $ 50 / kg narxida taxminan 8 kg / m og'irlikda. Qoplangan quvur materialining umumiy qiymati taxminan $45/m (uglerodli po'lat) + $400/m (qoplama) + $200/m (bog'lash/shakllantirish)=taxminan 650$/m - qattiq ekvivalent uchun $3,300/m ga nisbatan. Bu har bir metr quvur uchun 5 baravar farq.

Hayotiy tsikl xarajatlarini tahlil qilish: CAPEX + OPEX 30 yildan ortiq

30 yillik dengiz platformasi hayoti davomida qoplangan quvur egalik qilishning umumiy qiymatini (TCO) qattiq nikel qotishma quvurlaridan taxminan 45-55% pastroq qiladi. CAPEX tejamkorligi (40-60%) dominant omil hisoblanadi. OPEX aslida bir xil, chunki qoplama qatlami qattiq qotishma bilan bir xil korroziyaga chidamlilikni ta'minlaydi. Qoplangan quvur uchun ishlab chiqarish mukofoti (qoplama jarayoni + qo'shimcha NDE) umumiy xarajatlarning atigi 5-10% ni tashkil qiladi, bu xom ashyoni tejash bilan solishtirganda ahamiyatsiz.

[Manba] Tasviriy dengiz tepasida loyiha uchun TCO hisob-kitoblari. O'rnatish narxining farqi qoplangan quvur uchun qo'shimcha payvandlash murakkabligini aks ettiradi (qo'llab-quvvatlovchi payvand + qoplama o'tishi). Haqiqiy TCO loyihaning joylashuvi, mehnat stavkalari va sotib olish vaqtidagi nikel spot narxiga qarab o'zgaradi.

Standartlar va spetsifikatsiyalar

Beshta standart qoplamali quvurlarni xarid qilish va tekshirishni boshqaradi. ASTM A264 (zanglamaydigan po'latdan qoplangan) va ASTM A265 (nikel qotishmasi bilan qoplangan) qoplamali plastinka talablarini belgilaydi. API 5LD quvur liniyasi ilovalari uchun qoplangan / qoplangan po'lat quvurlarni qamrab oladi. DNV ST F101 suv osti quvurlari tizimlarini, shu jumladan qoplangan quvurlarni boshqaradi. NACE MR0175 / ISO 15156 nordon vodorod sulfidli muhitlarni qamrab oladi -, bunda qoplangan quvur qoplama qotishmasi qattiq qotishma bilan bir xil nordon xizmat ko'rsatish sifatiga mos kelishini ko'rsatishi kerak.

Tekshiruv va sinov - Qoplangan yaxlitligini tekshirish

Qoplangan quvur standart quvurlar sinoviga (kimyoviy, mexanik, gidrotest) qo'shimcha ravishda qattiq qotishma trubaga nisbatan ko'proq NDE dan o'tadi -, qoplangan quvur ASTM A578 (S2 yoki S3 darajasi) bo'yicha bog'lanish yaxlitligi uchun 100% ultratovush tekshiruvini talab qiladi, qoplamali birikmaning kesish kuchi sinovi (minimal 140 MPa va egilgan interfeys sinovi) Sinfga muvofiqligini tekshirish uchun qoplama qotishmasining PMI (ijobiy material identifikatsiyasi).

• Ultrasonik sinov (UT): ASTM A578 darajasidagi S2 (50 mm panjara) yoki S3 (25 mm panjara) bo'yicha 100% qoplamali bog'lanish tekshiruvi. Qabul qilish chegarasidan oshib ketgan har qanday bog'lanmagan joyni ta'mirlash yoki kesish kerak.
• Kesish sinovi: silindrsimon namuna o'rta balandlikda bog'lash interfeysi- bilan ishlov beriladi va kesiladi. Minimal kesish kuchi: ASTM A264/A265 uchun 140 MPa (20 000 psi).
• Bükme sinovi: Toʻliq{0}}devor{1}}qalinligidagi namuna qoplama taranglikda boʻlgan mandrel ustida 180 daraja egiladi. Bükme so'ng qoplamali birikmaning ajralishiga yoki yorilishiga yo'l qo'yilmaydi.
• Kimyoviy tahlil: Qoplama qotishmasi tegishli ASTM standarti bo'yicha tahlil qilinadi (masalan, Inconel 625 uchun ASTM B443). Qo'llab-quvvatlovchi po'lat ASTM A20 / A20M bo'yicha tahlil qilinadi.
• PMI (ijobiy material identifikatsiyasi): ASTM E2148 bo'yicha 100% qoplangan quvur va armatura. XRF yoki OES tahlili qoplama qotishmasining tarkibi xarid spetsifikatsiyasiga mos kelishini tasdiqlaydi.
• Gidrostatik sinov: API 5LD 9.3 bo'limiga ko'ra, har bir qoplangan quvur birikmasi kamida 10 soniya ushlab turish uchun 1,5x dizayn bosimida gidrosinadan o'tkaziladi.

Qoplangan quvur qachon ishlaydi - va qachon ishlamaydi

Qoplangan quvur diametri NPS 2 dan yuqori va xizmat ko'rsatish harorati 450C dan past bo'lgan barcha ichki korroziv oqim ilovalari uchun tavsiya etilgan tanlovdir. Qattiq nikel qotishma trubkasi faqat tashqi muhit ham korroziy bo'lsa, quvur diametri iqtisodiy qoplama uchun juda kichik bo'lsa yoki issiqlik kengayishining mos kelmasligi sezilarli bo'lganda xizmat ko'rsatish harorati 450C dan oshganda talab qilinadi.

Qattiq nikel qotishma quvurlari talab qilinadigan uchta holat

1-qoidaTashqi korroziy muhit. Quvurning tashqi tomoni korroziv muhitga ta'sir qilganda - nordon tuproqda H2S bilan ko'milgan quvur, kislotali suvda botgan quvur yoki korroziy atmosferada quvur - qattiq CRA trubkasi talab qilinadi, chunki uglerodli po'lat tayanch tashqi tomondan korroziyaga uchraydi. Qoplangan quvur faqat ichki yuzani himoya qiladi.

2-qoidaQuvur diametri NPS 2 dan past (DN 50). Nominal diametri 2{4}}dyuymdan pastroq boʻlsa, qoplamaning{5}}devorga{6}}qalinligi-tejamsiz boʻladi. 1,5 dyuymli SCH 40 trubkasi devor qalinligi atigi 3,68 mm. Agar 3 mm qoplama bo'lsa, 0,68 mm dan kam uglerod po'latdir - tayanch shunchalik nozikki, u strukturaviy mustahkamlikni ta'minlay olmaydi. Ushbu nuqtada, qattiq CRA trubkasi qoplangan quvurga qaraganda bir xil yoki undan kamroq turadi.

3-qoidaXizmat harorati 450C dan yuqori. 450C dan yuqori, nikel qotishmalari (CTE ~ 14 x 10 K) va uglerod po'lati (CTE ~ 12 x 10 K) o'rtasidagi termal kengayish koeffitsientlaridagi farq termal aylanish jarayonida qoplamali interfeysda yuqori kesish stressini yaratadi. 450C dan yuqori bo'lsa, interfeysning oquvchanligi ham pasayadi, bu esa kombinatsiyalangan bosim + termal stress ostida qoplamaning ajralish xavfini oshiradi. Qattiq qotishma trubkasi ushbu nosozlik rejimini yo'q qiladi.

Qoplangan quvurlarni payvandlash

Qoplangan quvur chok birikmasini payvandlash ikki bosqichli jarayon - bo‘lib, uglerodli po‘latning asosi avval uglerodli po‘lat plomba metall bilan payvandlanadi, so‘ngra qotishma qoplamasi payvand choki bo‘ylab nikel qotishma to‘ldiruvchi metall bilan tiklanadi. Agar qo'llab-quvvatlovchi payvand qoplamaga kirsa yoki qoplamali o'tish joyi haddan tashqari suyultirilgan bo'lsa, payvand zonasining korroziyaga chidamliligi buziladi. ASME IX bo'limi va API 5LD bo'yicha payvandlash jarayonining to'g'ri malakasi har bir qoplamali quvurlarni payvandlash protsedurasi spetsifikatsiyasi (WPS) uchun majburiydir.

Qoplangan quvur uchun payvand choki ehtiyotkorlik bilan ishlab chiqilgan truba geometriyasini talab qiladi. Qoplangan quvurlarni payvand qilish uchun standart truba aralash qiyadir: uglerod po'latining tayanch tomoni tashqi tomondan uglerodli po'lat elektrod bilan payvandlangan an'anaviy bir-V burchakka (60 daraja burchakka) ega (masalan, API 5L X65 uchun E7018). Qo'llab-quvvatlovchi payvand tugallangandan va tekshirilgandan so'ng (VT va RT/UT) quvurning ichki qismida-orqa qismi tayyorlanadi - qoplama qatlami toza uglerodli po'latni chiqarish uchun payvand chokining har bir tomonidan taxminan 5-8 mm masofada chiqariladi.

So'ngra qoplamani tiklash o'tkazmasi nikel qotishma to'ldiruvchi metall (masalan, Inconel 625 qoplamasi uchun ERNiCrMo-3) yordamida minimal suyultirish bilan yotqiziladi (<5% Fe). After the cladding pass, the weld is inspected by VT and PT (penetrant testing), and PMI verifies that the cladding composition meets the alloy specification. A post-weld cladding pass ferrite check (<5% Fe) is required for sour service per ISO 15156.

4-qoidaQoplama payvand choki - qoplama darajasiga mos keladigan nikel qotishma metall plomba bilan yotqizilishi kerak, hech qachon qoplangan tomonida uglerodli po'lat plomba ishlatmang. Hatto bitta uglerodli po'latdan yasalgan payvand choki korroziyali suyuqlik bilan aloqa qilganda, bir necha oy davomida korroziyaga olib kelishi mumkin.

5-qoidaUglerodli po'latdan yasalgan taglik uchun-payvand chokidan keyingi issiqlik bilan ishlov berish (PWHT) - odatda 25 mm devor qalinligi uchun 1 soat davomida 600-650C - agar qoplama qotishmasi PWHT haroratida sezgirlikka moyil bo'lsa (masalan, qoplamasiz po'lat 316) qoplamani tiklashdan oldin bajarilishi kerak. Nikel qotishma qoplamasi uchun (Inconel 625, Alloy 825), agar xrom karbidining cho'kishidan saqlanish uchun ehtiyot bo'lsa, PWHT qoplamadan keyin bajarilishi mumkin.

Payvandlash xarajati farqi - Qoplangan va qattiq

[Manba] Do'kon ishlab chiqarish uchun payvandlash xarajatlari smetasi. Dala payvandlash xarajatlari odatda 1,5-2x do'kon narxini tashkil qiladi. Qoplangan quvurlarni payvandlash har bir bo'g'in uchun qimmatroqdir, ammo bu umumiy o'rnatilgan xarajatlarning kichik foizini tashkil qiladi - materialni tejash (60%) payvandlash mukofotidan ancha ustundir (har bir bo'g'in uchun 20-30%).

Tez-tez so'raladigan savollar

Savol: Qattiq nikel qotishma quvuriga nisbatan qoplangan quvur qancha pul tejaydi?

Javob: Qoplangan quvur qattiq nikel qotishma trubasiga nisbatan material narxining taxminan 40-60 foizini tejaydi. Oddiy 12-dyuymli Inconel 625 trubkasi uchun qoplamali quvur taxminan 1640 dollar/m, qattiq uchun 4100 dollar/m xarajat qiladi - har bir metr uchun 2460 dollar tejaladi. 1000 metrli 12 dyuymli quvurga ega bo'lgan loyiha uchun bu 2,46 million dollarlik materialni tejash imkonini beradi. 30 yillik umr davomida qoplangan quvur egalik qilishning umumiy qiymatini taxminan 47% ga kamaytiradi, chunki korroziyaga chidamli qoplama qatlami qattiq qotishma trubaning bir xil xizmat muddatini ta'minlaydi va qimmat nikel qotishma materialining 80-90% ni yo'q qiladi.

Savol: Qoplangan quvur qattiq nikel qotishma quvurlari kabi kuchlimi?

Javob: Ha - va ba'zi hollarda u kuchliroq. Quvurning strukturaviy mustahkamligi yupqa qoplama qatlami bilan emas, balki uning uglerodli po'lat tayanchi (masalan, 450 MPa oqish quvvatiga ega API 5L X65) bilan belgilanadi. Inconel 625 tavlangan holatda oquvchanlik kuchi ~414 MPa ni tashkil qiladi, API 5L X65 esa 450 MPa oqish kuchiga ega - qoplangan quvur bosimni ushlab turish nuqtai nazaridan aslida 8% kuchliroqdir. Qoplama qatlami arzimas struktura mustahkamligiga hissa qo'shadi, chunki u 9,53 mm umumiy devorning atigi 3 mm (12" SCH 40). Bosim darajasi ASME B31.3 yoki DNV ST F101 - bo'yicha umumiy devor qalinligi asosida hisoblab chiqiladi, qoplama qatlami mexanik dizayn uchun to'liq devor qalinligiga to'g'ri keladi.

Savol: Qoplangan quvurni nordon xizmatda (H2S-tarkibida muhit) ishlatish mumkinmi?

Javob: Ha, agar qoplama qotishmasi NACE MR0175 / ISO 15156 bo'yicha o'ziga xos H2S qisman bosimi, harorati va xlorid konsentratsiyasiga mos bo'lsa. Qoplangan quvur uchta qo'shimcha talabga javob berishi kerak: (1) qoplama qotishmasining qattiqligi ishlangan qotishmalar uchun maksimal 22 HRC (248 HV10) bo'lishi kerak; (2) payvandlash zonasi suyultirilishi kerak<5% Fe in the top cladding pass to maintain the alloy chemistry in the corrosion-resistant range; (3) the carbon steel backing must also meet NACE hardness requirements for the backing material grade (primarily relevant for the weld HAZ). Clad Inconel 625 and Alloy 825 pipes are widely used in sour gas production facilities worldwide - they are NACE MR0175 / ISO 15156 listed materials when the cladding alloy meets the qualification requirements.

Savol: Qoplangan quvur va payvandlash trubkasi o'rtasidagi farq nima?

Javob: Qoplangan quvur (issiq rulon bilan bog'langan yoki portlovchi bilan bog'langan) quvur hosil bo'lishidan oldin, plastinka ishlab chiqarish jarayonida asosiy metall bilan ajralmas shakllangan qoplama qatlamiga ega. Payvandlangan qoplama trubkasida allaqachon hosil bo'lgan uglerodli po'lat quvurning-ichki qismiga payvandlash yo'li bilan yotqizilgan qoplama qatlami mavjud. Asosiy farqlar: (1) Qoplangan quvur qoplama qatlamini nol suyultirishga ega (qotishma kimyosi asl plastinka bilan bir xil), payvand choki birinchi o'tishda 5{8}}10% suyultirishga ega (po'lat tayanch aralashmalari qoplamaga tushadigan Fe); (2) Qoplangan quvur dizayni bo'yicha bir xil qoplama qalinligiga ega, payvand choki qalinligi esa payvandlash jarayonining tabiatiga ko'ra 10-20% ga o'zgarib turadi; (3) Payvand choki yanada moslashuvchan - uni armatura, kichik diametrlar va ta'mirlash uchun qo'llash mumkin - lekin odatda issiq rulon bilan yopishtirilgan qoplamaga qaraganda birlik maydon uchun qimmatroq. Katta diametrli tekis quvur (NPS 16+) uchun issiq rulon bilan bog'langan qoplamali quvur standart hisoblanadi; armatura va kichik diametrlar uchun payvandlash qoplamasi standart hisoblanadi.

Savol: O'rnatish yoki xizmat ko'rsatish vaqtida qoplama qatlami shikastlangan bo'lsa nima bo'ladi?

Javob: Shikastlangan qoplama qatlamini - daladagi payvand qoplamasi yordamida tuzatish mumkin, bu qoplamali trubaning astarli quvurga nisbatan afzalliklaridan biridir, uni ta'mirlash mumkin emas. Ta'mirlash tartibi: shikastlangan qoplama qatlamini toza, ifloslanmagan karbonli po'latni ko'rsatadigan chuqurlikka maydalash; GTAW (TIG) payvandlash orqali mos keladigan nikel qotishma plomba metall bilan to'ldirish; qo'shni qoplama yuzasi bilan silliq silliqlash; PT tekshiruvi; va PMI ta'mirlash qotishmasining asl qoplama spetsifikatsiyasiga mos kelishini tasdiqlaydi. Agar shikastlanish uglerodli po'latdan yasalgan tayanchdan o'tib ketsa (masalan, tashqi ta'sir chuqurchaga olib keladigan bo'lsa), zararlangan qismni kesib tashlash va malakali qoplamali quvurlarni payvandlash usuli bo'yicha payvandlangan yangi qoplangan quvur pup qismi bilan almashtirilishi kerak.

Savol: Qoplangan quvur offshor xizmatda qancha vaqt xizmat qiladi?

Javob: Dengizdagi ishlab chiqarilgan suv xizmatidagi Clad Inconel 625 quvurining dizayn muddati 25{2}}30 yil bo‘lib, ichki korroziyaga yo‘l qo‘ymaslik - qattiq Inconel 625 trubkasi bilan bir xil. Qoplama qatlami odatda dengizda ishlab chiqarilgan suyuqliklarda yiliga 0,01 mm dan kamroq tezlikda korroziyaga uchraydi (dengiz suvi + CO2 + 4-90C da H2S izi). Bunday holda, 3 mm qoplama qatlami korroziyaga tushishi uchun 300 yildan ortiq vaqt kerak bo'ladi - bu har qanday loyihani loyihalash muddatidan ancha oshadi. Tashqi karbonli po'latdan yasalgan tayanch 3 qatlamli polipropilen (3LPP) yoki termoyadroviy bog'langan epoksi (FBE) qoplamasi bilan himoyalangan bo'lib, DNV RP F106 bo'yicha ko'milgan yoki suv ostida xizmat qilish uchun 25-30 yillik dizayn muddatiga ega. Agar tashqi qoplama muvaffaqiyatsiz bo'lsa, uglerodli po'latdan yasalgan tayanch dengiz suvida 0,1-0,3 mm / yilda korroziyaga uchraydi, bu tashqi korroziyaga qarshi (odatda 3-6 mm) hisobga olinadi. Ichki va tashqi korroziyadan himoyalangan holda, to'g'ri ishlab chiqilgan qoplamali quvur 25-30 yil xizmat qiladi.