Rury z metali żelaznych do rurociągów procesowych w sektorze naftowym i gazowym/energetycznym

Rury można podzielić na metalowe i niemetalowe. Rury metalowe dzielą się dalej na żelazne i nieżelazne. Metale żelazne składają się głównie z żelaza, podczas gdy metale nieżelazne nie składają się z żelaza. Rury ze stali węglowej, rury ze stali nierdzewnej, rury chromowo-molibdenowe i rury żeliwne to rury żelazne, których głównym składnikiem jest żelazo. Rury niklowe i ze stopów niklu, a także miedziane, to rury nieżelazne. Rury z tworzyw sztucznych, rury betonowe, rury z wykładziną z tworzywa sztucznego, rury z wykładziną szklaną, rury z wykładziną betonową i inne specjalne rury, które mogą być wykorzystywane do specjalnych celów, nazywane są rurami niemetalowymi. Rury ze stali żelaznej są najczęściej stosowanymi rurami w przemyśle energetycznym; rury ze stali węglowej są szeroko stosowane. Normy ASTM i ASME regulują różnorodne rury i materiały rurowe stosowane w przemyśle przetwórczym.
Stal węglowa jest najczęściej stosowaną stalą w przemyśle i stanowi ponad 90% całkowitej produkcji stali. Ze względu na zawartość węgla stale węglowe dzieli się na trzy kategorie:
W stalach stopowych stosuje się różne proporcje pierwiastków stopowych w celu uzyskania pożądanych (ulepszonych) właściwości, takich jak spawalność, ciągliwość, obrabialność, wytrzymałość, hartowność i odporność na korozję. Poniżej przedstawiono niektóre z najczęściej stosowanych pierwiastków stopowych i ich role:
Stal nierdzewna to stal stopowa o zawartości chromu wynoszącej minimum 10,5%. Stal nierdzewna charakteryzuje się wyjątkową odpornością na korozję dzięki tworzeniu się na powierzchni bardzo cienkiej warstwy Cr2O3. Warstwa ta jest również nazywana warstwą pasywną. Zwiększenie ilości chromu dodatkowo poprawi odporność materiału na korozję. Oprócz chromu, w celu nadania pożądanych (lub lepszych) właściwości, dodawane są nikiel i molibden. Stal nierdzewna zawiera również różne ilości węgla, krzemu i manganu. Stal nierdzewna jest dodatkowo klasyfikowana jako:
Oprócz wyżej wymienionych gatunków, w przemyśle stosuje się także niektóre zaawansowane gatunki (lub gatunki specjalne) stali nierdzewnych:
Stale narzędziowe charakteryzują się wysoką zawartością węgla (0,5% do 1,5%). Wyższa zawartość węgla zapewnia większą twardość i wytrzymałość. Stal ta jest wykorzystywana głównie do produkcji narzędzi i form. Stale narzędziowe zawierają różne ilości wolframu, kobaltu, molibdenu i wanadu, co zwiększa odporność metalu na ciepło i zużycie, a także jego trwałość. Dzięki temu stal narzędziowa idealnie nadaje się do produkcji narzędzi skrawających i wiertniczych.
Rury te są powszechnie stosowane w przemyśle przetwórczym. Oznaczenia ASTM i ASME dla rur wyglądają inaczej, ale gatunki materiałów są takie same. Np.:
Skład materiału i właściwości w kodach ASME i ASTM są identyczne, z wyjątkiem nazwy. Wytrzymałość na rozciąganie ASTM A 106 Gr A wynosi 330 Mpa, ASTM A 106 Gr B wynosi 415 Mpa, a ASTM A 106 Gr C wynosi 485 Mpa. Najczęściej stosowaną rurą ze stali węglowej jest ASTM A 106 Gr B. Istnieje alternatywa dla ASTM A 106 Gr A 330 Mpa, ASTM A 53 (ocynkowana ogniowo lub rura przewodowa), która jest również szeroko stosowanym gatunkiem rur ze stali węglowej. Rura ASTM A 53 jest dostępna w dwóch gatunkach:
Rury ASTM A 53 dzielą się na trzy typy — typ E (ERW — zgrzewane oporowo), typ F (zgrzewane w piecu i doczołowo), typ S (bezszwowe). W typie E dostępne są zarówno ASTM A 53 Gr A, jak i ASTM A 53 Gr B. W typie F dostępne są tylko ASTM A 53 Gr A, podczas gdy w typie S dostępne są również ASTM A 53 Gr A i ASTM A 53 Gr B. Wytrzymałość na rozciąganie rury ASTM A 53 Gr A jest podobna do ASTM A 106 Gr A przy 330 Mpa. Wytrzymałość na rozciąganie rury ASTM A 53 Gr B jest podobna do ASTM A 106 Gr B przy 415 Mpa. Dotyczy to rur ze stali węglowej, które są szeroko stosowane w przemyśle przetwórczym.
W przemyśle przetwórczym najczęściej stosowane są rury ze stali nierdzewnej austenitycznej. Podstawową cechą stali nierdzewnej austenitycznej jest to, że jest niemagnetyczna lub paramagnetyczna. Trzy ważne specyfikacje stali nierdzewnej austenitycznej to:
Niniejsza specyfikacja obejmuje 18 gatunków, z czego 304 L jest najczęściej używany. Popularną kategorią jest 316 L ze względu na wysoką odporność na korozję. Norma ASTM A 312 (ASME SA 312) dotyczy rur o średnicy 8 cali lub mniejszej. Litera „L” wraz z gatunkiem oznacza, że ​​ma on niską zawartość węgla, co poprawia spawalność tego gatunku rur.
Niniejsza specyfikacja dotyczy rur spawanych o dużej średnicy. Niniejsza specyfikacja obejmuje harmonogramy rurociągów określone w harmonogramie 5S i harmonogramie 10.
Spawalność stali nierdzewnych austenitycznych – Stale nierdzewne austenityczne charakteryzują się wyższą rozszerzalnością cieplną niż stale nierdzewne ferrytyczne lub martenzytyczne. Ze względu na wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej i niską przewodność cieplną stali nierdzewnej austenitycznej, podczas spawania mogą wystąpić odkształcenia lub wypaczenia. Stal nierdzewna austenityczna jest podatna na krzepnięcie i pękanie przez skraplanie. Dlatego należy zachować szczególną ostrożność przy wyborze materiałów dodatkowych i procesów spawania. Spawanie łukiem krytym (SAW) nie jest zalecane, gdy wymagane są spoiny ze stali nierdzewnej w pełni austenitycznej lub o niskiej zawartości ferrytu. Tabela (Załącznik 1) stanowi przewodnik po wyborze odpowiedniego drutu lub elektrody w oparciu o materiał bazowy (w przypadku stali nierdzewnych austenitycznych).
Rury chromowo-molibdenowe nadają się do linii serwisowych pracujących w wysokich temperaturach, ponieważ ich wytrzymałość na rozciąganie pozostaje niezmienna w wysokich temperaturach. Rury te znajdują zastosowanie w elektrowniach, wymiennikach ciepła itp. Rury te spełniają normę ASTM A 335 i występują w kilku gatunkach:
Rury żeliwne są stosowane do celów przeciwpożarowych, drenażu, kanalizacji, ciężkich prac (w ciężkich warunkach) – podziemnych instalacji wodno-kanalizacyjnych i innych usług. Gatunki rur żeliwnych to:
Rury z żeliwa sferoidalnego są stosowane w podziemnych instalacjach przeciwpożarowych. Rury Dürr są twarde ze względu na obecność krzemu. Rury te są stosowane w komercyjnych instalacjach zawierających kwasy, ponieważ gatunek ten wykazuje odporność na działanie kwasów, a także do uzdatniania wody, w której odprowadzane są kwaśne odpady.
Nirmal Surendran Menon uzyskał tytuł licencjata inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie Anna w Tamil Nadu w Indiach w 2005 r., a także tytuł magistra zarządzania projektami na Narodowym Uniwersytecie w Singapurze w 2010 r. Działa w branży naftowo-gazowo-petrochemicznej. Obecnie pracuje jako inżynier terenowy w projekcie skraplania LNG w południowo-zachodniej Luizjanie. W ramach realizacji projektów interesuje się czyszczeniem systemów rurociągów i zapobieganiem stratom w obiektach skraplania LNG.
Ashish posiada tytuł licencjata inżyniera i może pochwalić się ponad 20-letnim doświadczeniem w zakresie inżynierii, zapewniania/kontroli jakości, kwalifikacji/monitorowania dostawców, zaopatrzenia, planowania zasobów inspekcyjnych, spawania, produkcji, budowy i podwykonawstwa.
Operacje związane z ropą i gazem często odbywają się w odległych lokalizacjach, z dala od siedzib korporacji. Teraz można monitorować pracę pomp, organizować i analizować dane sejsmiczne oraz śledzić pracowników na całym świecie praktycznie z dowolnego miejsca. Niezależnie od tego, czy pracownicy znajdują się w biurze, czy poza nim, Internet i powiązane aplikacje umożliwiają większy niż kiedykolwiek wcześniej wielokierunkowy przepływ informacji i kontrolę.
Zapisz się na OILMAN Today, dwutygodniowy newsletter dostarczany do Twojej skrzynki odbiorczej. Znajdziesz w nim wszystko, co musisz wiedzieć o aktualnościach z branży naftowej i gazowej, bieżących wydarzeniach i informacjach branżowych.


Czas publikacji: 26 lipca 2022 r.