Introduzione
Gli oleodotti e i gasdotti e i sistemi di trasporto rappresentano l'ancora di salvezza che collega i giacimenti di petrolio e gas, gli impianti di lavorazione e i mercati di consumo, compresi gli oleodotti terrestri a lunga distanza-, gli oleodotti di raccolta e trasporto, i sistemi di distribuzione del gas e le relative strutture delle stazioni. Questi sistemi devono attraversare il complesso ambiente geografico e la zona climatica, resistere alla prova del mezzo di trasmissione ad alta-pressione, al carico esterno e alla corrosione ambientale durante tutto l'anno e richiedono affidabilità e durata estremamente elevate dei materiali.
Vantaggi e caratteristiche principali
Equilibrio tra resistenza e tenacità ultra-elevate
I moderni acciai per tubazioni, come gli acciai per tubazioni X70, X80 e persino X100, hanno raggiunto un perfetto equilibrio tra resistenza e tenacità attraverso processi di microlega e laminazione controllata e raffreddamento controllato. L'elevata resistenza può ridurre lo spessore della parete del tubo e ridurre il costo dei materiali e del trasporto; L'elevata tenacità (in particolare la tenacità alle basse temperature) può prevenire la frattura fragile delle tubazioni sotto alta pressione, bassa temperatura o disastri geologici e garantire il trasporto sicuro dei fluidi.
Eccellenti prestazioni di saldatura e praticità costruttiva
L'acciaio per tubazioni è stato progettato con una composizione speciale, un basso contenuto di carbonio equivalente, eccellenti prestazioni di saldatura sul campo e resistenza alle crepe nell'area di saldatura. Ciò consente a centinaia o addirittura migliaia di chilometri di condotte di eseguire un'efficiente costruzione di saldature circonferenziali sul campo e garantisce che le proprietà meccaniche dell'intera linea di saldature corrispondano al metallo di base, che costituisce la base tecnica per la costruzione su larga-scala di progetti di condutture.
Forte resistenza alla corrosione
In considerazione della corrosione dei mezzi di trasporto (come petrolio acido e gas contenente idrogeno solforato) e dell'ambiente del suolo, è possibile ottenere una difesa a più-livelli utilizzando acciaio legato-resistente alla corrosione o aggiungendo un rivestimento anti-corrosione sulla parete interna del tubo in acciaio al carbonio, combinato con la tecnologia di protezione catodica. L'acciaio per tubazioni da cracking indotto da idrogeno (HIC) e da corrosione da stress da solfuro (SSCC) utilizzato in ambiente acido può resistere efficacemente alla corrosione da idrogeno solforato controllando rigorosamente la purezza e la microstruttura dell'acciaio.
Buona capacità di deformazione plastica e adattabilità alla deformazione.
Le condotte posate in zone sismiche, in aree di terreno ghiacciato o in aree di frane sottomarine devono sopportare enormi sollecitazioni causate dallo spostamento del terreno. L'acciaio per tubazioni basato sulla progettazione della deformazione (come l'acciaio X80 ad alta deformazione) ha una maggiore deformabilità, che può assorbire lo stress in-situ attraverso la deformazione plastica, evitare fratture e adattarsi a condizioni geologiche complesse.
Tipico Applicazioni
Linea principale del gasdotto-per il trasporto del gas a lunga distanza
La qualità dell'acciaio X80 è ampiamente utilizzata, con un diametro del tubo di 1.422 mm e una pressione di esercizio di 12 MPa. È il materiale fondamentale per la realizzazione di grandi progetti come la "trasmissione del gas da ovest-a-est".
Conduttura sottomarina
Viene utilizzato acciaio per tubazioni-a pareti spesse con maggiore robustezza, tenacità e resistenza al collasso esterno, ed è spesso dotato di rivestimento esterno di contrappeso in cemento per evitare il galleggiamento.
Rete di gasdotti urbani
I tubi in PE sono utilizzati principalmente nelle reti di condutture a media e bassa pressione, ma i tubi in acciaio sono ancora utilizzati nelle linee principali e nei nodi chiave ad alta pressione, e alcuni di essi sono di qualità di acciaio X52 o X60 con buona tenacità.
Condutture di raccolta e trasporto in giacimenti di petrolio e gas acidi
Viene appositamente adottato acciaio per tubazioni con resistenza alla tensocorrosione da solfuri conforme allo standard NACE MR0175/ISO 15156.
Descrizione dei prodotti
Gli impianti di raffinazione e lavorazione sono enormi complessi industriali che trasformano il petrolio greggio in benzina, gasolio, cherosene per aviazione, materie prime chimiche e altri prodotti attraverso una serie di complessi processi fisici e chimici come la distillazione atmosferica e sotto vuoto, il cracking catalitico, l'idrotrattamento e il reforming. Il suo nucleo è costituito da tutti i tipi di reattori, torri, contenitori, scambiatori di calore e complesse tubazioni di processo in ambienti ad alta temperatura, alta pressione, esposizione all'idrogeno e mezzi corrosivi.
Vantaggi e caratteristiche principali
Stabilità del materiale in condizioni di lavoro estreme
I reattori di idrogenazione, i separatori ad alta-pressione e altre apparecchiature funzionano ad alta temperatura (400-500 gradi), alta pressione (10-20 MPa) e alta pressione parziale dell'idrogeno. Scegli 2.25Cr-1Mo (come SA387 Gr.22), 3Cr-1Mo o anche acciaio Cr-Mo migliorato. Questi materiali hanno un'eccellente resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione da idrogeno e resistenza all'infragilimento da idrogeno e sono fondamentali per garantire la sicurezza del processo di idrogenazione.
Prestazioni complete di resistenza alla corrosione multi-ambiente
corrosione dell'acido naftenico, corrosione dell'idrogeno solforato umido a bassa-temperatura, tensocorrosione dell'acido politionico, ecc. Secondo il principio della "selezione dei materiali in base alla corrosione", acciaio al carbonio (prestazioni ad alto costo), acciaio legato al Cr-Mo (resistenza allo zolfo/idrogeno ad alta temperatura), acciaio inossidabile austenitico (come la resistenza all'acido naftenico 316L), acciaio inossidabile duplex (resistenza alla corrosione da stress con ioni cloruro) e lega a base di nichel- (utilizzati nell'ambiente più duro) sono selezionati in modo completo per formare un sistema di protezione del materiale economico ed efficace.
Ottima manifattura e manutenibilità
Le apparecchiature chimiche e di raffinazione su larga scala-sono prodotte per lo più tramite-saldatura di assemblaggio in loco. La buona saldabilità e il processo di trattamento termico maturo dell’acciaio garantiscono che torri e reattori giganti possano essere prodotti e riparati in modo affidabile. Anche le operazioni come la riparazione dei difetti e il rivestimento superficiale nella manutenzione regolare si basano principalmente sulla saldabilità dell'acciaio.
Economia estensiva e sistema standard maturo
Dall'acciaio al carbonio ordinario alle leghe speciali, l'acciaio ha formato un pedigree completo in termini di prezzo-prestazioni, che fornisce una soluzione flessibile ed economica per la selezione delle apparecchiature in diversi ambienti corrosivi e gradi di pressione. ASME, API, GB e altri standard hanno definito specifiche dettagliate su materiali, progettazione, produzione e ispezione dell'acciaio per la raffinazione e l'industria chimica, garantendo qualità e sicurezza controllabili a livello globale.
Tipico Applicazioni
Introduzione
Lo sviluppo offshore di petrolio e gas rappresenta la frontiera per l'umanità per ottenere risorse dalle acque profonde e ultra-profonde e le sue strutture includono piattaforme fisse (jacket), dispositivi galleggianti di stoccaggio e scarico della produzione (FPSO), piattaforme semi-sommergibili e sistemi di produzione sottomarini. L'ambiente marino comporta sfide di carico estremo e corrosione causate da vento, onde, correnti, ghiaccio, terremoti e ambiente marino profondo ad alta-pressione-e i requisiti prestazionali dei materiali strutturali raggiungono il picco del settore.
Vantaggi e caratteristiche principali
Capacità portante strutturale e resistenza alla fatica senza precedenti.
Le strutture principali delle piattaforme offshore, come i rivestimenti e i moduli dello scafo, devono sopportare enormi carichi ciclici di vento, onde e correnti e possono subire centinaia di milioni di cicli di stress durante la loro vita di progettazione. L'utilizzo di acciai per piattaforme offshore ad alta resistenza e tenacità (come gli acciai di grado E36, E40, F) e prestando particolare attenzione alla loro resistenza alla fatica nella saldatura delle zone interessate dal calore è fondamentale per evitare che la struttura si rompa e si espanda sotto carico alternato.
Eccellente tenacità alle basse temperature
Nell'Artico o nell'area del mare freddo, l'acciaio deve avere comunque una sufficiente resilienza a temperature ambiente estremamente basse (come -40 C e -60 C) per evitare che la struttura si rompa fragile a bassa temperatura. Attraverso un rigoroso controllo metallurgico e un trattamento termico, è un prerequisito per lo sviluppo polare produrre piastre di acciaio che soddisfino i requisiti specifici dell'energia d'impatto Charpy a bassa temperatura.
Forte sinergia tra resistenza alla corrosione dell’acqua di mare e protezione
La zona atmosferica marina, la zona di splash (la corrosione più grave), la zona di immersione totale e la zona di fango marino costituiscono un ambiente di corrosione complesso. Oltre a scegliere acciaio basso-altoresistenziale-legato con resistenza alla corrosione dell'acqua di mare, è necessario fare affidamento sul sistema di protezione combinato "rivestimento anticorrosivo pesante-+protezione catodica (anodo sacrificale o corrente impressa)". In quanto corpo protetto di protezione catodica, la conduttività elettrica dell'acciaio e il suo adattamento elettrochimico con i materiali anodici sono la base per il funzionamento efficace del sistema.
Prestazioni speciali per adattarsi alle acque profonde e all'ambiente ad alta pressione
I montanti- delle acque profonde, le teste dei pozzi sottomarini e le camere a pressione sopportano una pressione idrostatica estremamente elevata. È necessario utilizzare tubi in acciaio a pareti spesse-e prodotti in acciaio speciale con elevata resistenza allo snervamento, basso rapporto di snervamento, buona tenacità alla frattura e resistenza al collasso esterno. La purezza, l'uniformità e le prestazioni della direzione Z- (direzione dello spessore) dei materiali sono particolarmente importanti per prevenire la lacerazione degli strati.
Tipico Applicazioni
- Colonna della gamba e struttura principale della piattaforma di rivestimento: viene utilizzato un gran numero di acciai per piattaforme offshore conformi agli standard API 2W e 2Y, come piastre di acciaio E36/E40 con spessore superiore a 100 mm, e vengono condotti severi test prestazionali nella direzione Z-.
- Scafo FPSO e modulo superiore: lo scafo è realizzato in acciaio marino ad alta resistenza-e il modulo di processo superiore è realizzato in acciaio al carbonio, acciaio basso{1}legato o acciaio inossidabile a seconda delle condizioni medie.
- Tubazione sottomarina e sistema montante: viene adottato l'acciaio per tubazioni marine X65/X70 con coefficiente di progettazione più elevato. I montanti per acque profonde-utilizzano tubi in acciaio a pareti spesse-ad alta resistenza-o strati di armatura in acciaio in montanti compositi flessibili.
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- Albero di Natale e collettore sottomarini: i componenti principali-del cuscinetto di pressione sono realizzati con forgiati di acciaio a bassa lega- ad alta-resistenza (come AISI 4130/4140) e la parete interna è ricoperta da una superficie in lega resistente alla corrosione-o da un rivestimento protettivo.
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