מָבוֹא
צינורות נפט וגז ומערכות תחבורה הם קו החיים המחבר בין שדות נפט וגז, מפעלי עיבוד ושווקי צרכנים, כולל צינורות- קרקעיים, צינורות איסוף ותחבורה, מערכות חלוקת גז ומתקני תחנות קשורים. מערכות אלו צריכות לחצות את הסביבה הגיאוגרפית המורכבת ואת אזור האקלים, לעמוד במבחן של מדיום העברת לחץ- גבוה, עומס חיצוני וקורוזיה סביבתית כל ימות השנה, ודורשות אמינות ועמידות חומרים גבוהים במיוחד.
יתרונות ותכונות עיקריות
איזון בין חוזק- גבוה במיוחד לבין קשיחות
פלדות צינור מודרניות, כגון פלדות צינור X70, X80 ואפילו X100, השיגו איזון מושלם בין חוזק וקשיחות באמצעות מיקרו-ניזג ותהליכי גלגול וקירור מבוקרים. חוזק גבוה יכול להפחית את עובי דופן הצינור ולהפחית את עלות החומרים וההובלה; קשיחות גבוהה (במיוחד קשיחות בטמפרטורה נמוכה) יכולה למנוע שבר שביר של צינורות בלחץ גבוה, טמפרטורה נמוכה או אסונות גיאולוגיים, ולהבטיח הובלה בטוחה של מדיה.
ביצועי ריתוך מעולים ונוחות בנייה
פלדת צינור תוכננה עם הרכב מיוחד, שווה ערך פחמן נמוך, ביצועי ריתוך שדה מצוינים ועמידות בפני סדקים באזור הריתוך. זה מאפשר למאות ואף אלפי קילומטרים של צינורות לבצע בנייה יעילה של ריתוך בהיקף שטח, ומבטיח שהתכונות המכניות של כל קו הריתוכים תואמות למתכת הבסיסית, שהיא הבסיס הטכני לבנייה בקנה מידה גדול של פרויקטים של צינורות.
עמידות בפני קורוזיה חזקה
לאור הקורוזיה של אמצעי תחבורה (כגון נפט חמוץ וגז המכילים מימן גופרתי) וסביבת הקרקע, ניתן להשיג הגנה רב רמות על ידי שימוש בפלדת סגסוגת עמידה בפני קורוזיה- או הוספת ציפוי אנטי- בפני קורוזיה על הדופן הפנימית של צינור פלדת פחמן, בשילוב עם טכנולוגיית הגנה קתודית. פלדת צינורות צינורות הנגרמת על ידי מימן (HIC) ו-SSCC (SSCC) בשימוש בסביבה חומצית יכולה לעמוד ביעילות בפני קורוזיה של מימן גופרתי על ידי שליטה קפדנית על טוהר ומבנה המיקרו של הפלדה.
יכולת דפורמציה פלסטית טובה ויכולת הסתגלות למתח.
צינורות המונחים באזור רעידת אדמה, אזור אדמה קפואה או אזור מפולת תת-ימית צריכים לשאת עומס עצום שנגרם כתוצאה מעקירת הקרקע. פלדת צינור המבוססת על תכנון מתיחה (כגון פלדת X80 מתיחה גבוהה) היא בעלת יכולת עיוות גבוהה יותר, שיכולה לספוג מתח- באתר באמצעות דפורמציה פלסטית, למנוע שברים ולהסתגל לתנאים גיאולוגיים מורכבים.
אופייני יישומים
קו תא המטען של צינור הולכת גז- למרחקים ארוכים
דרגת פלדה X80 נמצאת בשימוש נרחב, עם קוטר צינור של 1,422 מ"מ ולחץ עבודה של 12 MPa. זהו חומר הליבה למימוש פרויקטים גדולים כגון "הילוך גז ממערב-ל-מזרח".
צינור תת ימי
נעשה שימוש בפלדת צינור עבה-עם חוזק, קשיחות ועמידות חיצונית לקריסה גבוהה יותר, ולעתים קרובות היא מצוידת בציפוי בטון נגד משקל נגד חיצוני כדי למנוע ציפה.
רשת צינורות גז עירונית
צינורות PE משמשים בעיקר ברשתות צינורות בלחץ בינוני ונמוך, אך עדיין משתמשים בצינורות פלדה בקווי גז בלחץ גבוה ובצמתי מפתח, וחלקם הם בדרגות פלדה X52 או X60 עם קשיחות טובה.
צינורות איסוף והובלה בשדות נפט וגז חמוץ
פלדת צינור עם עמידות בפני פיצוח קורוזיה במתח גופרתי התואמת לתקן NACE MR0175/ISO 15156 מאומצת במיוחד.
תיאור מוצרים
מתקני זיקוק ועיבוד הם מתחמים תעשייתיים ענקיים שהופכים נפט גולמי לבנזין, סולר, נפט תעופתי, חומרי גלם כימיים ומוצרים אחרים באמצעות סדרה של תהליכים פיזיקליים וכימיים מורכבים כגון זיקוק אטמוספרי ווואקום, פיצוח קטליטי, טיפול הידרותי ורפורמציה. הליבה שלו היא כל מיני כורים, מגדלים, מיכלים, מחליפי חום וצינורות תהליכים מורכבים בסביבה של טמפרטורה גבוהה, לחץ גבוה, חשיפה למימן ומדיה קורוזיבית.
יתרונות ותכונות עיקריות
יציבות חומר בתנאי עבודה קיצוניים
כורי הידרוגנציה, מפרידי לחץ גבוה- וציוד אחר פועלים בטמפרטורה גבוהה (400-500 מעלות), בלחץ גבוה (10-20MPa) ובלחץ חלקי מימן גבוה. בחר 2.25Cr-1Mo (כגון SA387 Gr.22), 3Cr-1Mo או אפילו פלדת Cr-Mo משופרת. לחומרים אלו חוזק מעולה בטמפרטורה גבוהה, עמידות בפני קורוזיה מימן ועמידות להתפרקות מימן, והם הליבה להבטיח את בטיחות תהליך ההידרוגציה.
ביצועים מקיפים במגוון-סביבה עמידות בפני קורוזיה
קורוזיה של חומצה נפתנית, קורוזית מימן גופרתי רטובה בטמפרטורה-נמוכה, פיצוח קורוזית מתח של חומצה פוליתונית וכו'. על פי העיקרון של "בחירת חומרים על פי קורוזיה", פלדת פחמן (ביצועים בעלות גבוהה), פלדת סגסוגת Cr-Mo (עמידה בגופרית/מימן בטמפרטורה גבוהה), פלדה נטולת חומצה אוסטנית ככתם 31, פלדה אוסטניטית, ללא כתמים. נירוסטה (עמידות בפני קורוזיה של יוני כלוריד) וסגסוגת על בסיס ניקל- (בשימוש בסביבה הקשה ביותר) נבחרות באופן מקיף כדי ליצור מערכת חסכונית ויעילה להגנה על חומרים.
ייצור ותחזוקה מעולים
ציוד לזיקוק וכימיקלים בקנה מידה- גדול מיוצר בעיקר באמצעות ריתוך הרכבה- באתר. יכולת הריתוך הטובה ותהליך טיפול החום הבוגר של פלדה מבטיחים שניתן לייצר ולתקן בצורה מהימנה מגדלים וכורים ענקיים. גם הפעולות כמו תיקון פגמים וריפוד משטחים בתחזוקה שוטפת מבוססות בעיקר על יכולת הריתוך של הפלדה.
חיסכון נרחב ומערכת סטנדרטית בוגרת
מפלדת פחמן רגילה ועד סגסוגת מיוחדת, הפלדה יצרה אילן יוחסין שלם של מחיר-ביצועים, המספק פתרון גמיש וחסכוני לבחירת ציוד בסביבות קורוזיביות ובדרגות לחץ שונות. ASME, API, GB ותקנים אחרים יצרו מפרטים מפורטים על החומרים, התכנון, הייצור והבדיקה של פלדה לזיקוק ולתעשייה הכימית, מה שמבטיח את האיכות והבטיחות הניתנים לשליטה בהיקף הגלובלי.
אופייני יישומים
מָבוֹא
פיתוח נפט וגז בים הוא הגבול עבור האנושות להשיג משאבים ממים עמוקים וממים- עמוקים במיוחד, והמתקנים שלו כוללים פלטפורמות קבועות (מעילים), התקני אחסון ופריקה צפים לייצור (FPSO), פלטפורמות צוללות למחצה- ומערכות ייצור תת-מימיות. הסביבה הימית מביאה לאתגרי עומס וקורוזיה קיצוניים של רוח, גלים, זרמים, קרח, רעידות אדמה וסביבת-לחץ גבוה בעומק-ים, ודרישות הביצועים של חומרים מבניים מגיעות לשיא התעשייה.
יתרונות ותכונות עיקריות
יכולת נשיאה מבנית ללא תחרות ועמידות בפני עייפות.
המבנים העיקריים של פלטפורמות ימיות, כגון מעילים ומודולי גוף, צריכים לשאת עומסים מחזוריים עצומים של רוח, גלים וזרמים, ועשויים לחוות מאות מיליוני מחזורי לחץ בחיי התכנון שלהם. שימוש בפלדות פלטפורמה ימיות בחוזק גבוה וקשיחות (כגון פלדות בדרגת E36, E40, F) ותשומת לב מיוחדת לעמידותן לעייפות באזורים מושפעי חום ריתוך היא הבסיס למניעת פיצוח והרחבת כשל במבנה בעומס מתחלף.
קשיחות מעולה בטמפרטורה נמוכה
באזור הארקטי או הים הקר, פלדה חייבת עדיין להיות בעלת קשיחות מספיקה בטמפרטורת סביבה נמוכה במיוחד (כגון -40 C ו-60 C) כדי למנוע מהמבנה שבר שביר בטמפרטורה נמוכה. באמצעות בקרת מתכות קפדנית וטיפול בחום, זהו תנאי מוקדם לפיתוח קוטבי לייצר לוחות פלדה העומדים בדרישות הספציפיות של אנרגיית ההשפעה של Charpy בטמפרטורה נמוכה.
סינרגיה חזקה בין עמידות בפני קורוזיה של מי ים והגנה
אזור האטמוספירה הימית, אזור ההתזה (הקורוזיה החמורה ביותר), אזור הטבילה הכוללת ואזור הבוץ הימי מהווים סביבת קורוזיה מורכבת. בנוסף לבחירה בפלדה בעלת חוזק-סגסוגת- נמוכה עם עמידות בפני קורוזיה של מי ים, יש צורך להסתמך על מערכת ההגנה המשולבת של "ציפוי אנטי- כבד נגד קורוזיה+הגנה קתודית (אנודת הקרבה או זרם מושפע)". כגוף המוגן של ההגנה הקתודית, המוליכות החשמלית של הפלדה והתאמתה האלקטרוכימית לחומרי האנודה הם הבסיס לעבודה היעילה של המערכת.
ביצועים מיוחדים להתאמה למים עמוקים ולסביבה בלחץ גבוה
עליות-עמוקות בים, ראשי באר תת מימיים ותאי לחץ נושאים לחץ הידרוסטטי גבוה במיוחד. יש צורך להשתמש בצינורות פלדה עבים- ובמוצרי פלדה מיוחדים בעלי חוזק תפוקה גבוה, יחס תפוקה נמוך, קשיחות טובה לשברים ועמידות בפני קריסה חיצונית. הטוהר, האחידות וביצועי כיוון Z-(כיוון עובי) של חומרים חשובים במיוחד כדי למנוע קריעה בשכבות.
אופייני יישומים
- עמוד רגל ומבנה ראשי של פלטפורמת המעיל: נעשה שימוש במספר רב של פלדות פלטפורמה מהחוף התואמות לתקני API 2W ו-2Y, כגון לוחות פלדה E36/E40 בעובי העולה על 100 מ"מ, ונערכות בדיקות ביצועים קפדניות בכיוון Z-.
- גוף FPSO ומודול עליון: גוף הספינה עשוי מפלדה בעלת חוזק ימי- גבוה (AH36/DH36/EH36), ומודול התהליך העליון עשוי מפלדת פחמן, פלדה מסגסוגת נמוכה- או פלדת אל חלד בהתאם לתנאים הבינוניים.
- מערכת צנרת תת ימית ומערכת riser: פלדת צינור ימית X65/X70 עם מקדם עיצוב גבוה יותר מאומצת. מגבי מים עמוקים- משתמשים בצינורות פלדה עבים- בעלי חוזק- גבוה או בשכבות שריון מפלדה במגבות מרוכבות גמישות.
|
|
|
- עץ חג המולד תת-ימי וסעפת: רכיבי הלחץ הליבה- עשויים מחזול פלדה מסגסוגת-בעל חוזק נמוך- גבוה (כגון AISI 4130/4140), והקיר הפנימי מכוסה במשטח סגסוגת עמיד בפני קורוזיה- או בהגנה מפני ציפוי.
|
|
|
