ما هي أنابيب الفولاذ المقاومة للتآكل؟

تواريخ:2024-10-28علامة:
ما هي أنابيب الفولاذ المقاومة للتآكل؟
أنابيب الفولاذ المقاومة للتآكل مناسبة لخطوط الأنابيب في البيئات المسببة للتآكل.

في التطبيقات العملية، تُستخدم أنابيب الفولاذ المقاومة للتآكل بشكل أساسي في البيئات المحتوية على كبريتيد الهيدروجين في صناعة النفط والغاز. عادةً، تحتاج هذه الأنابيب إلى تلبية معايير مثل API Spec 5L والامتثال لمواصفات مثل NACE MR0175/ISO 15156 لضمان أدائها الآمن في البيئات الحمضية. وفقًا للوائح الدولية، عندما يصل الضغط الجزئي لكبريتيد الهيدروجين في خط الأنابيب إلى 300 باسكال (Pa)، يجب أن يكون للجسر المستخدم القدرة على مقاومة التآكل الحمضي. غالبًا ما تستخدم أنابيب الفولاذ المقاومة للتآكل هذه فولاذًا منخفض السبائك أو فولاذًا مقاومًا للصدأ، والذي يمكنه تثبيط ظاهرة التآكل الحمضي بشكل فعال مثل التشقق الناتج عن التآكل النشط (SCC).
كما نعلم جميعًا، يعد تآكل خطوط الأنابيب عاملاً مهمًا يؤثر على استخدامها الآمن وعمر خدمتها. يتسبب التآكل الشديد في تسرب خطوط أنابيب النفط والغاز، وحتى حدوث انفجارات في الحالات الشديدة. يشكل تآكل الأنابيب تهديدًا كبيرًا للسلامة الشخصية والتلوث البيئي، لذا فإن إنتاج أنابيب النفط الحامض له أهمية كبيرة. في الوقت الحاضر، تعتمد معايير فحص التصنيع لأنابيب النفط الحامض بشكل أساسي على API Spec 5L.

تعريف خط أنابيب النفط الحامض
تُستخدم أنابيب النفط الحامض بشكل أساسي في بيئة H2S، وهي مادة كيميائية ضارة وعرضة جدًا للتآكل. وفقًا للوائح الدولية: عندما يصل الضغط الجزئي لـ H2S إلى 300 باسكال، يجب أن يكون أنبوب خط الأنابيب المستخدم مقاومًا للتآكل الحمضي. تشمل أنابيب النفط الحامض أنابيب NACE.

يمكن أن تكون الأنابيب عبارة عن أنابيب بدون درز أو أنابيب ملحومة. أنبوب الحفر الحامض هو أنبوب خاص يستخدم في تطبيقات الحفر. بيئة الحفر قاسية وخطر التعرض لـ H2S مرتفع. قد يحدث تشقق ناتج عن الهيدروجين في البيئات الحامضة. يقلل أنبوب خط الخدمة الحامض من HIC ويوفر خصائص ميكانيكية أفضل لخط الأنابيب. تتراوح قوة خضوع الأنبوب من 245 ميجا باسكال إلى 635 ميجا باسكال، اعتمادًا على درجة الأنبوب، وتتراوح قوة الشد من 415 ميجا باسكال إلى 760 ميجا باسكال. هذه هي أنابيب فولاذية كربونية تم تعديلها للتكيف مع الخدمة الحامضة.

كيف يتم تصنيع الأنابيب الحامضة؟
في API Spec 5L، فإن فولاذ الأنابيب المستخدم لأنابيب الخدمة الحامضة هو فولاذ نقي مقتول بالكامل. (بالنسبة لأنابيب الأنابيب العادية، فإن الفولاذ هو فولاذ مقتول بالحبوب)
يجب ملاحظة أن النقاء العالي للفولاذ يمكن أن يضمن محتوى منخفضًا من الشوائب مثل S و P.

بالإضافة إلى ذلك، من المطلوب أيضًا صياغة معايير التحكم والتفتيش لشكل الشوائب في فولاذ أنابيب الخدمة الحامضية. لأن التشقق الناجم عن الهيدروجين الناتج عن الشوائب يجب تحديده أولاً من مورفولوجيته.

بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن إنتاج فولاذ الأنابيب يعتمد عمومًا على عملية الدرفلة المتحكم فيها، فإن الشوائب تتشوه أثناء الدرفلة وتكون على شكل شرائط خطية أو طويلة على طول اتجاه الدرفلة، مما يؤدي إلى تباين فولاذ الأنابيب. لذلك، من أجل تحسين مقاومة التآكل لفولاذ خطوط الأنابيب، يجب التحكم في شكل الشوائب.

seamless pipes

Material Specification Chart Sour Service Pipe

No. Grade Specification Executive Standard
Outer Diameter /mm Wall Thickness /mm Economical Length/m
1 BNS PSL2
X42NS PSL2
X46NS PSL2
X52NS PSL2
10 ~ 127 1 ~ 20 6 ~ 12.0 API 5L Line Pipe Standard
42 ~ 114.3 3.5 ~ 8 6 ~ 12.2
60 ~ 114.3 8 ~ 12 6 ~ 12.2
114.3 ~ 180 3.8 ~ 14 6 ~ 12.2
114.3 ~ 180 14 ~ 22 6 ~ 12.2
68 ~ 232 10 ~ 20 6 ~ 12.2
76 ~ 254 20 ~ 55 6 ~ 12.2
140 ~ 368 6 ~ 14 6 ~ 12.2
140 ~ 368 14 ~ 42 6 ~ 12.2
318 ~ 720 14 ~ 120 4 ~ 12.5
2 BQS PSL2
X42QS PSL2
42 ~ 114.3 3.5 ~ 12 6 ~ 12.2
114.3 ~ 180 3.8 ~ 22 6 ~ 12.2
68 ~ 254 10 ~ 30 6 ~ 12.2
140 ~ 368 6 ~ 30 6 ~ 12.2
318 ~ 720 14 ~ 30 4 ~ 12.5
3 X46QS PSL2
X52QS PSL2
X56QS PSL2
X60QS PSL2
42 ~ 114.3 3.5 ~ 12 6 ~ 12.2
114.3 ~ 180 3.8 ~ 22 6 ~ 12.2
68 ~ 254 10 ~ 30 6 ~ 12.2
140 ~ 368 6 ~ 30 6 ~ 12.2
318 ~ 720 14 ~ 30 4 ~ 12.5
4 X65QS PSL2
X70QS PSL2
42 ~ 114.3 3.5 ~ 12 6 ~ 12.2
114.3 ~ 180 3.8 ~ 22 6 ~ 12.2
68 ~ 254 10 ~ 25 6 ~ 12.2
140 ~ 368 6 ~ 25 6 ~ 12.2
318 ~ 720 14 ~ 25 4 ~ 12.5

Material For Sour Service Pipeline Inspection frequency

Type of inspection Type of pipe Frequency of inspection
Hardness testing of pipe with
D < 508 mm (20.000 in)
SMLS,HFW, SAWL, or SAWH Once per test unit of not more than 100 lengths of pipe with the same cold-expansion ratio a
Hardness testing of pipe with
D ≥ 508 mm (20.000 in)
SMLS,HFW, SAWL, or SAWH Once per test unit of not more than 50 lengths of pipe with the same cold-expansion ratio a
Hardness testing of hard spots in welded pipe HFW, SAWL, or SAWH Each hard spot found on the internal or external surface of the pipe
if agreed, hardness testing of the longitudinal or helical-seam weld of welded pipe HFW, SAWL, or SAWH As specified in the purchase order
pipe diameter and out-of-roundness for pipe with
D ≤ 168,3 mm (6.625 in)
SMLS,HFW, SAWL, or SAWH Once per test unit of not more than 100 lengths of pipe
pipe diameter and out-of-roundness for pipe with
D> 168,3 mm (6.625 in)
SMLS,HFW, SAWL, or SAWH Once per test unit of not more than 20 lengths of pipe
Non-destructive inspection SMLS,HFW, SAWL, or SAWH In accordance with Annex K
HIC test SMLS,HFW, SAWL, or SAWH One test for each of the first three heats applied; thereafter, one test for each test unit of not more than ten heats of steel
if agreed, SSC test SMLS,HFW, SAWL, or SAWH One test for each pipe provided for manufacturing procedure qualification

Chemical Formula Of Sour Service Drill Pipe

Steel grade Mass fraction, based upon heat and product analyses
%
maximum
Carbon
equivalent a

%
maximum
C b Si Mn b P S V Nb Ti Other c, d CE llw CE pcm
SMLS and welded pipes
L245NS or BNS 0,14 0,40 1,35 0,020 0,003 e f f 0,04 g 0,36 0,19 h
L290NS or X42NS o,14 0,40 1,35 0,020 0,003 e 0,05 0,05 0,04 - 0,36 0,19 h
L320NS or X46NS 0,14 0,40 1,40 0,020 0,003 e 0,07 0,05 0,04 g 0,38 0,20 h
L360NS or X52NS 0,16 0,45 1,65 0,020 0,003 e 0,10 0,05 0,04 g 0,43 0,22 h
L245QS or BQS 0,14 0,40 1,35 0,020 0,003 e 0,04 0,04 0,04 - 0,34 0,19 h
L 290QS or X42QS 0,14 0,40 1,35 0,020 0,003 e 0,04 0,04 0,04 - 0,34 0,19 h
L320QS or X46QS 0,15 0,45 1,40 0,020 0,003 e 0,05 0,05 0,04 - 0,36 0,20 h
L360QS or X52QS 0,16 0,45 1,65 0,020 0,003 e 0,07 0,05 0,04 g 0,39 0,20 h
L390QS or X56QS 0,16 0,45 1,65 0,020 0,003 e 0,07 0,05 0,04 g 0,40 0,21 h
L415QS or X60QS 0,16 0,45 1,65 0,020 0,003 e 0,08 0,05 0,04 g,i,k 0,41 0,22 h
L450QS or X65QS 0,16 0,45 1,65 0,020 0,003 e 0,09 0,05 0,06 g,i,k 0,42 0,22 h
L485QS or X70QS 0,16 0,45 1,65 0,020 0,003 e 0,09 0,05 0,06 g,i,k 0,42 0,22 h
welded pipe
L245MS or BMS 0,10 0,40 1,25 0,020 0,002 e 0,04 0,04 0,04 - - 0,19
L290MS or X42MS 0,10 0,40 1,25 0,020 0,002 e 0,04 0,04 0,04 - - 0,19
L320MS or X46 MS 0,10 0,45 1,35 0,020 0,002 e 0,05 0,05 0,04 - - 0,20
L360MS or X52 MS 0,10 0,45 1,45 0,020 0,002 e 0,05 0,06 0,04 - - 0,20
L390MS or X56 MS 0,10 0,45 1,45 0,020 0,002 e 0,06 0,08 0,04 g - 0,21
L415MS or X60 MS 0,10 0,45 1,45 0,020 0,002 e 0,08 0,08 0,06 g,i - 0,21
L450MS or X65MS 0,10 0,45 1,60 0,020 0,002 e 0,10 0,08 0,06 g,i,j - 0,22
L485MS or X70 MS 0,10 0,45 1,60 0,020 0,002 e 0,10 0,08 0,06 g,i,j - 0