EN
Темірлі металдар: Трубаларды өңдеу мен жасаудағы күштілік пен қатаңдық сипаты
Көміртегі мен төмен қорытпалы болаттар: Мұнай мен газ өндіру мен электр энергиясын өндіру саласындағы эталон
Трубаларды өңдеу мен жасау үшін P91 және ыстыққа төзімді құрылымдық қорытпалар
Ферритті және екі фазалы шымыр болаттар
Хлоридтер, органикалық қышқылдар және теңіз суы сияқты одан әрі агрессивті орталарда трубаларды өңдеу кезінде коррозияға тұрақтылықты қамтамасыз ету үшін бұлайынды, дуплекс және супердуплекс болаттарда хром мен молибден элементтері пита және саңылау түріндегі коррозияға қарсы пассивті қабат түзуін жеделдетеді және оның өзін-өзі «жазылуын» қамтамасыз етеді. Дербес айтқанда, аустенитті микрқұрылымның тоқтығын ферритті микрқұрылымның беріктігімен ұштастыратын дуплекс болаттары хлоридке байланысты стресс-коррозиялық трещиналар (ССС) пайда болуына 316L болаттарымен салыстырғанда 65%-ға дейін төмен қауіп-қатерге ұшырайды, бұл соңғы NACE сәйкес өткізілген өндірістік зерттеулерде көрсетілген. Олардың тепе-теңдікті екі фазалы микрқұрылымы сонымен қатар жоғары деңгейдегі ақырғы беріктік пен дәнекерленуге қабілеттілікке ие болуын қамтамасыз етеді, сондықтан дуплекс болаттар тұзды суды тазарту қондырғыларында, теңіз бензин құрылыстарында және химиялық заттарды тасымалдау желілерінде жоғары сенімділікті қосылыстар үшін өте жақсы таңдау болып табылады. Әрбір марка ортаның агрессивтілігіне қарай таңдалады: мысалы, 316L болаты орташа хлоридті орталар үшін қолданылуы мүмкін, ал супердуплекс қорытпалары хлорид концентрациясы 30 000 ppm-нан асатын аса агрессивті орталарда қымбат тұратын беттік өңдеулер мен консерванттардың орнына қолданылуы мүмкін.
Агрессивті химиялық және теңіз суында қолданылатын никель негізіндегі суперқорытпалар мен титан
Ең коррозияға төзімді және ең жоғары температурадағы жағдайларда материалдарды таңдау үшін никель негізіндегі суперқорытпалар мен титан қолданылады. Бұл жағдайлар күкірт қышқылын тасымалдау кезінде, теңіздің тереңдігінде орналасқан өткелдерде немесе ащы мұнайды өндіру кезінде болуы мүмкін. Никель негізіндегі суперқорытпаның мысалы — Inconel 625 немесе Hastelloy C-276. Бұл жағдайлар титанның қолданылуын да талап етеді. Мысалы, 2-және 7-сыныптар. Концентрацияланған күкірт қышқылымен жұмыс істеген кезде Hastelloy C-276 өзінің коррозияға төзімділігінің 95%-дан астамын сақтайды. Теңіз суында пішінделген (піттинг) және саңылаулы коррозия сияқты коррозия түрлері бар, олар ең агрессивті деп саналады. Осы себепті коррозияға ұзақ уақыт төзетін материалдарды жобалау қиын. Теңіз суында титан оксиді түзіледі және ол коррозияны өте тиімді тежейді, сондықтан титан тұрақты шешім болып табылады. Мысалы, суыту жүйелерінде титанның 40 жылға созылатын қызмет көрсету мерзімі. Гидрокарбон ағындарында сульфидтік стресс сызаттарына қарсы Inconel 625 басқа материалдарға қарағанда тиімдірек. Сондықтан никель негізіндегі суперқорытпалар мен титан жалпы иелік шығындарын төмендетуге көмектеседі және миссиялық маңызы зор жүйелердің тоқтамай жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
Экономды, төмен қысымды түтіктерді өңдеу және полимерлік пен бейметаллдық түтіктерді пайдаланып жасау
HDPE, PVC, CPVC және PEX: Құны, орнату әсерлілігі мен химиялық үйлесімсіздік арасындағы оптималды тепе-теңдік қандай?
Төмен қысымды, елеулі емес түтік өңдеу және жасау процестерінде, әсіресе коммуналды су құбыры, суару және химиялық сорғылар үшін полимерлік материалдар қолайлы экономикалық артықшылықтар мен логистикалық пайдalar ұсынады. Жоғары тығыздықтағы полиэтилен (HDPE), поливинилхлорид (PVC), хлорланған поливинилхлорид (CPVC) және кросс-байланысқан полиэтилен (PEX) — жеңіл салмақты, коррозияға төзімді түтік жүйелерінің шешімдері. Олардың тігілуі немесе дәнекерленуі қажет емес, сондықтан орнату жұмыстарының еңбек шығыны мен уақыты металдық жүйеге қарағанда 40 пайызға дейін үнемделеді. HDPE түтік газ және су тарату құбыры жүйелері мен жерге батырылған газ және су тарату құбыры жүйелері үшін ең қолайлы. HDPE иілгіш болып келеді және үзіліссіз балқыту арқылы дәнекерленеді. PVC түтік қышқылдар мен сілтілерге қарсы төзімділік көрсетеді. CPVC тұрақтылығы жоғары және 200 °F (93,3 °C) температурадан жоғары суды көтере алады. PEX түтік иілгіштігі жақсы және су құбыры жүйелері үшін идеалды. Дегенмен, барлық осы материалдардың кемшіліктері де бар. Мысалы, PVC төмен температурада (тоңдағанда) сусызданып, қатаяды, ал CPVC күн сәулесіне ұзақ уақыт әсер еткеннен кейін УК-сәулелерінің әсерінен тез бұзылады. Сондай-ақ, түтік материалдарын таңдаған кезде жылулық және қысымдық төмендетулер де маңызды. Сондықтан иілгіш түтік материалдарын таңдағанда химиялық қасиеттерін ескеру қажет.
Түтік өңдеу құрылымы үшін дизайн мен инженерлік шешімдердің қолданылуы
Трубалардың жасалуы үшін қолданылатын материалды анықтауда әдістемелік және жүйелік тәсіл өте маңызды. Сұйықтықтар тасымалданған кезде, трубалар қайта өңдеушілерден шығатын ыстық, сондай-ақ қышқылдық өндірістік суларға төзімді болуы керек. Бұл – өнімдердің сақталуы мен олардың біркелкі өтуін қамтамасыз етуге қойылатын негізгі талап. ASME B31.3 стандарты күтілетін жұмыс қысымы мен жұмыс істеу жағдайларын сақтауды көрсетеді. Бұл, яғни, трубалардағы қысым күтілетін жұмыс қысымынан артық болмауы керек, ал температура 400 °C-тан аспауы керек. P91 маркалы болат осы ауқымға кіреді. Жұмыс істеу жағдайлары сондай-ақ сұйықтықтың температурасы мен желдің әсеріне бейімделуі керек. Құрылғылар да коррозияға төзімді болуы және сұйықтықтармен үйлесімді болуы тиіс. Жоғары сортты қорытпалар қымбат болса да, оларға ақша жұмсау тиімді болады. Көптеген қорытпалар коррозияға төзімді трубалардың фланцтарымен орын ауыстырады. Сондықтан, ағып жатқан сұйықтықтың көлемі неғұрлым көп болса, құрылғының құны соғұрлым тиімді болады. Жұмыс сапалы жүруі керек және қаржылық тұрақтылық қамтамасыз етілуі керек. Талаптарды біріктіру арқылы трубаларды өңдеу құрылымдарында қауіпсіздікті, сенімділікті және құндық тиімділікті қамтамасыз ететін негізделген шешімдер қабылданады.
Жиі қойылатын сұрақтар
Көміртекті және төмен легирленген болаттардың артықшылықтары қандай?
Көміртекті және төмен легирленген болаттардың көптеген артықшылықтары бар. Олар өте жақсы беріктік пен құнының қатынасына ие. Олар электр энергиясы мен мұнай мен газ үшін құбырларды салуға қолданылады. Сонымен қатар олар экстремалды температураларға және «асидті» (сұйықтықта H₂S бар) орталарға өте жақсы төзімділікке ие.
Неге коррозияға тұрақты жағдайлар үшін осы қорытпалар қолданылады?
Себебі дуплекс сыныптары мен шойын болаттар сияқты қорытпалар коррозия процесінің бір бөлігі ретінде қорғаныш оксидті қабат қалыптастырады, сондықтан олар хлоридтерге, органикалық қышқылдарға және тіпті теңіз суына қарсы қолдануға идеалды.
Құбырларды жасау үшін полимерлер металдармен салыстырғанда қалай көрінеді?
Жоғары тығыздықтағы полиэтилен (HDPE), ПВХ, ХПВХ және PEX сияқты материалдар салмағы жеңіл және коррозияға тұрақты болуы сияқты металдарға қарағанда бірнеше артықшылыққа ие, бұл әсіресе осы құбырлар төмен қысымда және елеулі емес қолданыстар үшін салынатын кезде үлкен экономикалық және логистикалық артықшылықтар береді.