Järnmetallrör för processrörledningar inom olje- och gas-/energisektorn

Rör kan delas in i metallrör och icke-metallrör. Metallrör delas vidare in i järn- och icke-järntyper. Järnmetaller består huvudsakligen av järn, medan icke-järnmetaller inte består av järn. Kolstålsrör, rostfria stålrör, krom-molybdenrör och gjutjärnsrör är alla järnmetallrör med järn som huvudkomponent. Nickel- och nickellegeringsrör, såväl som kopparrör, är icke-järnrör. Plaströr, betongrör, plastbeklädda rör, glasbeklädda rör, betongbeklädda rör och andra specialrör som kan användas för speciella ändamål kallas icke-metalliska rör. Järnmetallrör är de mest använda rören inom energiindustrin; kolstålrör används i stor utsträckning. ASTM- och ASME-standarder styr en mängd olika rör och rörmaterial som används inom processindustrin.
Kolstål är det mest använda stålet inom industrin och står för mer än 90 % av den totala stålproduktionen. Baserat på kolhalten delas kolstål vidare in i tre kategorier:
I legerade stål används olika proportioner av legeringselement för att uppnå önskade (förbättrade) egenskaper såsom svetsbarhet, duktilitet, bearbetbarhet, hållfasthet, härdbarhet och korrosionsbeständighet etc. Några av de vanligaste legeringselementen och deras roller är följande:
Rostfritt stål är ett legerat stål med en kromhalt på minst 10,5 %. Rostfritt stål uppvisar extraordinär korrosionsbeständighet på grund av bildandet av ett mycket tunt Cr2O3-lager på ytan. Detta lager är också känt som det passiva lagret. Att öka mängden krom kommer att ytterligare förbättra materialets korrosionsbeständighet. Förutom krom tillsätts nickel och molybden för att ge önskade (eller förbättrade) egenskaper. Rostfritt stål innehåller också varierande mängder kol, kisel och mangan. Rostfritt stål klassificeras vidare som:
Förutom ovanstående kvaliteter används även några avancerade kvaliteter (eller specialkvaliteter) av rostfritt stål inom industrin:
Verktygsstål har en hög kolhalt (0,5 % till 1,5 %). Högre kolhalt ger högre hårdhet och hållfasthet. Detta stål används huvudsakligen för att tillverka verktyg och formar. Verktygsstål innehåller varierande mängder volfram, kobolt, molybden och vanadin för att öka metallens värme- och slitstyrka samt hållbarhet. Detta gör verktygsstål idealiskt för skär- och borrverktyg.
Dessa rör används flitigt inom processindustrin. ASTM- och ASME-beteckningarna för rör ser olika ut, men materialkvaliteterna är desamma. Till exempel:
Materialsammansättningen och egenskaperna i ASME- och ASTM-koderna är identiska förutom namnet. Draghållfastheten för ASTM A 106 Gr A är 330 MPa, ASTM A 106 Gr B är 415 MPa och ASTM A 106 Gr C är 485 MPa. Det vanligaste kolstålsröret är ASTM A 106 Gr B. Det finns ett alternativ till ASTM A 106 Gr A 330 MPa, ASTM A 53 (varmförzinkat eller linjerör), vilket också är en allmänt använd kvalitet i kolstålsrör för rör. ASTM A 53-rör finns i två kvaliteter:
ASTM A 53-rör är indelade i tre typer – typ E (ERW – Resistance Welded), typ F (Furnace and Butt Welded) och typ S (Seamless). I typ E finns både ASTM A 53 Gr A och ASTM A 53 Gr B tillgängliga. I typ F finns endast ASTM A 53 Gr A tillgänglig, medan ASTM A 53 Gr A och ASTM A 53 Gr B också finns tillgängliga i typ S. Draghållfastheten hos ASTM A 53 Gr A-röret liknar ASTM A 106 Gr A vid 330 MPa. Draghållfastheten hos ASTM A 53 Gr B-röret liknar ASTM A 106 Gr B vid 415 MPa. Detta täcker rör av kolstålskvalitet som används i stor utsträckning inom processindustrin.
De mest använda rostfria rören inom bearbetningsindustrin kallas austenitiska rostfria stål. Den väsentliga egenskapen hos austenitiska rostfria stål är att det är icke-magnetiskt eller paramagnetiskt. Tre viktiga specifikationer för austenitiska rostfria stål är:
Det finns 18 kvaliteter i denna specifikation, varav 304 L är den vanligaste. En populär kategori är 316 L på grund av dess höga korrosionsbeständighet. ASTM A 312 (ASME SA 312) för rör med en diameter på 8 tum eller mindre. "L" tillsammans med kvaliteten indikerar att den har en låg kolhalt, vilket förbättrar rörkvalitetens svetsbarhet.
Denna specifikation gäller för svetsade rör med stor diameter. Rörledningsscheman som omfattas av denna specifikation är bilaga 5S och bilaga 10.
Svetsbarhet hos austenitiska rostfria stål – Austenitiska rostfria stål har högre värmeutvidgning än ferritiska eller martensitiska rostfria stål. På grund av den höga värmeutvidgningskoefficienten och den låga värmeledningsförmågan hos austenitiska rostfria stål kan deformation eller skevhet uppstå under svetsning. Austenitiska rostfria stål är benägna att stelna och spricka genom förvätskning. Därför måste noggrannhet iakttas vid val av tillsatsmaterial och svetsprocesser. Pulverbågsvetsning (SAW) rekommenderas inte när helt austenitiskt rostfritt stål eller svetsar med låg ferrithalt krävs. Tabellen (bilaga 1) är en vägledning för att välja lämplig tillsatstråd eller elektrod baserat på basmaterialet (för austenitiska rostfria stål).
Krommolybdenrör är lämpliga för högtemperaturledningar eftersom draghållfastheten hos krommolybdenrör förblir oförändrad under höga temperaturer. Röret används i kraftverk, värmeväxlare och liknande. Röret är ASTM A 335 i flera kvaliteter:
Gjutjärnsrör används för brandbekämpning, dränering, avloppsvatten, tunga belastningar (under tung belastning) – underjordisk VVS och andra tjänster. Kvaliteterna av gjutjärnsrör är:
Segjärnsrör används i underjordiska rör för brandkårer. Dürr-rör är hårda på grund av närvaron av kisel. Dessa rör används för kommersiell syraanvändning, eftersom kvaliteten visar motståndskraft mot kommersiell syra, och för vattenrening som släpper ut syraavfall.
Nirmal Surendran Menon tog en kandidatexamen i maskinteknik från Anna University i Tamil Nadu, Indien, år 2005 och en masterexamen i projektledning från National University of Singapore år 2010. Han arbetar inom olje-/gas-/petrokemisk industri. Han arbetar för närvarande som fältingenjör på ett LNG-kondenseringsprojekt i sydvästra Louisiana. Hans intressen inkluderar rengöring av rörledningssystem och förlustförebyggande åtgärder för LNG-kondenseringsanläggningar som en del av projektgenomförandet.
Ashish har en kandidatexamen i ingenjörsvetenskap och har över 20 års omfattande erfarenhet av teknik, kvalitetssäkring/kvalitetskontroll, leverantörskvalificering/övervakning, upphandling, resursplanering för inspektioner, svetsning, tillverkning, konstruktion och underentreprenad.
Olje- och gasverksamheter är ofta belägna på avlägsna platser långt från företagets huvudkontor. Nu är det möjligt att övervaka pumpdrift, organisera och analysera seismiska data och spåra anställda runt om i världen från praktiskt taget var som helst. Oavsett om anställda är på kontoret eller borta, möjliggör internet och relaterade applikationer större informationsflöde och kontroll i flera riktningar än någonsin tidigare.
Prenumerera på OILMAN Today, ett nyhetsbrev varannan vecka som levereras till din inkorg med allt du behöver veta om nyheter, aktuella händelser och branschinformation inom olje- och gasbranschen.


Publiceringstid: 4 augusti 2022