Introdução
Os oleodutos e gasodutos e os sistemas de transporte são a tábua de salvação que conecta campos de petróleo e gás, fábricas de processamento e mercados consumidores, incluindo oleodutos terrestres-de longa distância, oleodutos de coleta e transporte, sistemas de distribuição de gás e instalações de estações relacionadas. Esses sistemas precisam atravessar o ambiente geográfico complexo e a zona climática, resistir ao teste de meio de transmissão de alta-pressão, carga externa e corrosão ambiental durante todo o ano e exigem confiabilidade e durabilidade extremamente altas dos materiais.
Vantagens e principais recursos
Equilíbrio entre ultra-alta resistência e resistência
Os aços para dutos modernos, como os aços para dutos X70, X80 e até mesmo os aços para dutos X100, alcançaram um equilíbrio perfeito entre resistência e tenacidade por meio de microligas e processos de laminação e resfriamento controlados. Alta resistência pode reduzir a espessura da parede do tubo e reduzir o custo de materiais e transporte; A alta tenacidade (especialmente a baixa temperatura) pode evitar fraturas frágeis de dutos sob alta pressão, baixa temperatura ou desastres geológicos e garantir o transporte seguro da mídia.
Excelente desempenho de soldagem e conveniência de construção
O aço para dutos foi projetado com composição especial, baixo equivalente de carbono, excelente desempenho de soldagem em campo e resistência a trincas na área de solda. Isso permite que centenas ou até milhares de quilômetros de tubulações realizem uma construção eficiente de soldagem circunferencial em campo e garante que as propriedades mecânicas de toda a linha de soldas correspondam ao metal base, que é a base técnica para a construção-de projetos de tubulações em grande escala.
Forte resistência à corrosão
Tendo em vista a corrosão dos meios de transporte (como óleo ácido e gás contendo sulfeto de hidrogênio) e do ambiente do solo, a defesa em vários-níveis pode ser alcançada usando ligas de aço-resistentes à corrosão ou adicionando revestimento anti-corrosão na parede interna do tubo de aço carbono, combinado com a tecnologia de proteção catódica. O aço para dutos de rachadura induzida por hidrogênio (HIC) e corrosão sob tensão por sulfeto (SSCC) usado em ambiente ácido pode resistir efetivamente à corrosão por sulfeto de hidrogênio, controlando estritamente a pureza e a microestrutura do aço.
Boa capacidade de deformação plástica e adaptabilidade à deformação.
Dutos instalados em zonas de terremotos, áreas de solo congelado ou áreas de deslizamentos submarinos precisam suportar enormes tensões causadas pelo deslocamento do solo. O aço para dutos baseado em projeto de deformação (como o aço X80 de alta deformação) tem maior deformabilidade, que pode absorver tensão in-situ por meio de deformação plástica, evitar fraturas e se adaptar a condições geológicas complexas.
Típico Aplicativos
Linha tronco do gasoduto-de transmissão de gás de longa distância
O aço X80 é amplamente utilizado, com diâmetro de tubo de 1.422 mm e pressão de trabalho de 12 MPa. É o material principal para a realização de grandes projetos como "Transmissão de Gás de Oeste-para{6}}Leste".
Gasoduto submarino
É usado aço para tubulações com paredes-espessas, com maior resistência, tenacidade e resistência ao colapso externo, e geralmente é equipado com revestimento externo de contrapeso de concreto para evitar flutuação.
Rede urbana de gasodutos
Os tubos PE são usados principalmente em redes de dutos de média e baixa pressão, mas os tubos de aço ainda são usados em linhas troncais de alta pressão e nós principais, e alguns deles são de aço X52 ou X60 com boa tenacidade.
Dutos de coleta e transporte em campos ácidos de petróleo e gás
o aço da tubulação com resistência à corrosão sob tensão de sulfeto em conformidade com o padrão NACE MR0175 / ISO 15156 é especialmente adotado.
Descrição dos produtos
As instalações de refino e processamento são enormes complexos industriais que transformam petróleo bruto em gasolina, óleo diesel, querosene de aviação, matérias-primas químicas e outros produtos através de uma série de processos físicos e químicos complexos, como destilação atmosférica e a vácuo, craqueamento catalítico, hidrotratamento e reforma. Seu núcleo são todos os tipos de reatores, torres, contêineres, trocadores de calor e tubulações de processo intrincadas em ambientes de alta temperatura, alta pressão, exposição ao hidrogênio e meios corrosivos.
Vantagens e principais recursos
Estabilidade do material sob condições extremas de trabalho
Reatores de hidrogenação, separadores de alta-pressão e outros equipamentos operam em alta temperatura (400-500 graus), alta pressão (10-20MPa) e alta pressão parcial de hidrogênio. Escolha 2,25Cr-1Mo (como SA387 Gr.22), 3Cr-1Mo ou até mesmo aço Cr-Mo melhorado. Esses materiais têm excelente resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão por hidrogênio e resistência à fragilização por hidrogênio, e são o núcleo para garantir a segurança do processo de hidrogenação.
Desempenho abrangente-de resistência à corrosão em vários ambientes
corrosão por ácido naftênico, corrosão úmida-de sulfeto de hidrogênio em baixa temperatura, corrosão sob tensão de ácido politiônico, etc. De acordo com o princípio de "selecionar materiais de acordo com a corrosão", aço carbono (desempenho de alto custo), aço de liga Cr-Mo (resistência ao enxofre/hidrogênio em altas temperaturas), aço inoxidável austenítico (como resistência ao ácido naftênico 316L), aço inoxidável duplex (resistência à corrosão sob tensão de íon cloreto) e liga à base de níquel- (usados nos ambientes mais adversos) são selecionados de forma abrangente para formar um sistema de proteção de material econômico e eficaz.
Excelente fabricação e manutenção
Equipamentos químicos e de refino em grande-escala são fabricados principalmente por-soldagem de montagem no local. A boa soldabilidade e o processo maduro de tratamento térmico do aço garantem que torres e reatores gigantes possam ser fabricados e reparados com segurança. As operações como reparo de defeitos e revestimento de superfície em manutenção regular também se baseiam principalmente na soldabilidade do aço.
Economia extensa e sistema padrão maduro
Do aço carbono comum às ligas especiais, o aço formou uma linhagem completa de preço-desempenho, que fornece uma solução flexível e econômica para a seleção de equipamentos em diferentes ambientes corrosivos e graus de pressão. ASME, API, GB e outras normas fizeram especificações detalhadas sobre materiais, projeto, fabricação e inspeção de aço para refino e indústria química, garantindo qualidade e segurança controláveis em âmbito global.
Típico Aplicativos
Introdução
O desenvolvimento offshore de petróleo e gás é a fronteira para a humanidade obter recursos de águas profundas e ultra{0}}profundas, e suas instalações incluem plataformas fixas (jaquetas), dispositivos flutuantes de armazenamento e descarga de produção (FPSO), plataformas semi{1}}submersíveis e sistemas de produção subaquáticos. O ambiente marinho traz desafios extremos de carga e corrosão causados por vento, ondas, correntes, gelo, terremotos e ambientes marinhos profundos-de alta-pressão-, e os requisitos de desempenho dos materiais estruturais atingem o pico da indústria.
Vantagens e principais recursos
Capacidade de suporte estrutural incomparável e resistência à fadiga.
As principais estruturas das plataformas offshore, tais como jaquetas e módulos de casco, precisam suportar enormes cargas cíclicas de vento, ondas e correntes, e podem experimentar centenas de milhões de ciclos de tensão durante a sua vida útil. Usar aços de plataforma offshore de alta resistência e tenacidade (como aços de grau E36, E40, F) e prestar atenção especial à sua resistência à fadiga na zona afetada pelo calor da soldagem é fundamental para evitar que a estrutura rache e expanda a falha sob carga alternada.
Excelente resistência a baixas temperaturas
Na área do Ártico ou do mar frio, o aço ainda deve ter resistência ao impacto suficiente em temperaturas ambientes extremamente baixas (como -40 C e -60 C) para evitar que a estrutura sofra fratura frágil em baixa temperatura. Através de rigoroso controle metalúrgico e tratamento térmico, é um pré-requisito para o desenvolvimento polar produzir placas de aço que atendam aos requisitos específicos de energia de impacto Charpy em baixa temperatura.
Forte sinergia entre resistência à corrosão e proteção da água do mar
A zona atmosférica marinha, a zona de splash (a corrosão mais grave), a zona de imersão total e a zona de lama marinha constituem um ambiente de corrosão complexo. Além de selecionar aços de baixa-liga e alta-resistência com resistência à corrosão por água do mar, é necessário contar com o sistema de proteção combinado de "revestimento anti{3}}corrosão pesado + proteção catódica (ânodo de sacrifício ou corrente impressa)". Como corpo protegido de proteção catódica, a condutividade elétrica do aço e sua correspondência eletroquímica com os materiais anódicos são a base para o funcionamento eficaz do sistema.
Desempenho especial para se adaptar a águas profundas e ambientes de alta pressão
Risers-de águas profundas, cabeças de poços subaquáticas e câmaras de pressão suportam pressões hidrostáticas extremamente altas. É necessário usar tubos de aço-de paredes espessas e produtos de aço especiais com alto limite de escoamento, baixa taxa de escoamento, boa tenacidade à fratura e resistência ao colapso externo. A pureza, a uniformidade e o desempenho da direção Z- (direção da espessura) dos materiais são particularmente importantes para evitar rasgos em camadas.
Típico Aplicativos
- Coluna da perna e estrutura principal da plataforma de jaqueta: É usado um grande número de aços de plataforma offshore em conformidade com os padrões API 2W e 2Y, como placas de aço E36/E40 com espessura superior a 100 mm, e rigorosos testes de desempenho na direção-Z são realizados.
- Casco e módulo superior do FPSO: O casco é feito de aço marinho de alta-resistência (AH36/DH36/EH36) e o módulo de processo superior é feito de aço carbono, aço-de baixa liga ou aço inoxidável de acordo com as condições médias.
- Oleoduto submarino e sistema de riser: É adotado o aço do oleoduto marítimo X65/X70 com maior coeficiente de projeto. Os risers-de águas profundas usam tubos de aço com paredes espessas-de alta resistência ou camadas de armadura de aço em risers compostos flexíveis.
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- Árvore de Natal submarina e coletor: os componentes do suporte de pressão do núcleo-são feitos de aço forjado de alta-resistência e baixa{2}}liga (como AISI 4130/4140), e a parede interna é coberta com superfície de liga resistente à corrosão-ou proteção de revestimento.
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