ASTM B338 Gr1 Gr2 Gr5 أنبوب سبائك التيتانيوم زيت الغاز أنبوب خاص الانحناء قطع اللحام

إن اعتماد صناعة النفط والغاز أنابيب التيتانيوم يمثل تحولًا من إدارة التآكل إلى القضاء عليه.وحتى السبائك القائمة على النيكل في نهاية المطاف تخضع للجحورفي حين أن التيتانيوم لا يتعرض للتآكل من خلال التشقق أو التآكل من خلال الإجهاد ، يبقى التيتانيوم محصناً. هذه المناعة ليست تحسنًا هامشيًا في معدل التآكل - إنها خاصية أساسية للمعدن.

مقاومة التيتانيوم للتآكل نابعة من فيلم أكسيد سلبي صلب، يتعافى بنفسه يتشكل على الفور عندما يتعرض المعدن للأكسجين أو الماء.هذا الفيلم مستقر في مجموعة واسعة من الظروف: في مياه البحر في أي عمق ودرجة حرارة، في المياه المنتجة التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين و ثاني أكسيد الكربون، في الأحماض المأكسة، في محلولات الكلوريد في أي تركيز،وفي تدفقات الهيدروكربونات التي تحمل الماء والغازات الحمضيةالبيئات الوحيدة التي تهاجم التيتانيوم هي الأحماض المقللة - الحمض الهيدروكلوريك والكبريتيك والهيدروفلوريك - والملحات الحارة والخالية من الماءفي الحزمة التشغيلية العادية لإنتاج النفط والغاز ومعالجته، التيتانيوم غير فعال فعلياً.

الحالة الاقتصادية لأنابيب التيتانيوم تعتمد على هذه الحصانة أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ في خدمة تبريد مياه البحر سوف تحفر في نهاية المطافو وقت توقف الإنتاجيتم استهلاك التوفير الأولي في التكاليف من تحديد الفولاذ المقاوم للصدأ في كثير من الأحيان أكثر من عدة مرات من التكاليف التراكمية للصيانة والتفتيش وفقدان الإنتاج والإستبدال في نهاية المطاف.أنبوب التيتانيوم يزيل هذه التكاليف من معادلة دورة الحياةيتم تثبيته مرة واحدة ويعمل طوال عمر المنشأة بدون الحاجة إلى مخصصات التآكل، دون حقن مثبط، دون حماية كاثودية، ودون فترة استبدال محددة.

في الخدمة الحمضية ، حيث يخلق كبريتيد الهيدروجين خطر التآكل من التآكل من الإجهاد للعديد من السبائك ، توفر مقاومة التيتانيوم بعدًا إضافيًا من السلامة.لا يوجد عتبة ضغط جزئي كبريتيد الهيدروجين فوقها يصبح التيتانيوم عرضةلا يتطلب الأنبوب الضوابط البيئية، أو قيود صلابة المواد، أو برامج التفتيش التي تطلب إدارة الخدمة من سبائك الصلب.هذه السلامة المتأصلة تقلل من الهندسة، المراقبة، والعبء الإداري على المشغل مع القضاء على آلية فشل محتملة.

الدرجات الثلاث المتاحة بموجب ASTM B338 تمثل مجموعة من الخصائص التي يمكن للمصمم أن يطابقها مع المتطلبات المحددة للتطبيق.فهم التمييز يضمن أن الأنابيب لا يتم تحديدها دون الحاجة للخدمة ولا يتم تحديدها بشكل مفرط بتكلفة غير ضرورية.

الدرجة 1 هي الأكثر ناعمة والأكثر مرونة من درجات التيتانيوم النقي التجاري.قوته المنخفضة عادة ما تكون حوالي 170-240 MPa ‬تجمع مع إطالة ممتازة من 24٪ على الأقل لتوفير أفضل قابلية للتشكيل من أي نوع من التيتانيوميمكن أن ينحني Gr1 إلى نصف قطرها الضيقة، ويتم إشعالها، ويتم تشكيلها في البرد إلى أشكال معقدة دون الشقوق.هذه قابلية التشكيل تجعلها الدرجة المفضلة للتطبيقات التي تتطلب ثني الأنابيب الشديدة أثناء التثبيت، تشكيل أنابيب السرة الضيقة ، وأنابيب الأدوات المنحنية في المجال حيث يجب تشكيل الأنابيب لتناسب الهياكل القائمة. يوفر Gr1 أيضًا أفضل قابلية لحام من صنوف التيتانيوم ،مع الرقيق، الهيكل المجهري المكثف بالكامل يتدفق بسهولة تحت قوس اللحام.

الدرجة 2 هي حصان العمل لعائلة التيتانيوم النقي تجارياً والدرجة الأكثر شيوعاً للتيتانيوم المحددة في جميع الصناعات.قوة الصلبة 275 450 MPa توفر قدرة هيكلية مفيدة مع الاحتفاظ بالمرونة الكافية 20% الحد الأدنى من التمدد لعمليات التصنيع العادية بما في ذلك الانحناءيتم تحديد الدرجة 2 عندما يتطلب التطبيق توازن بين القوة المتوسطة ومقاومة التآكل الممتازة والقدرة على التشكيل الجيدة والفعالية من حيث التكلفة.في خدمات النفط والغاز، أنابيب Gr2 هي المعيار لأنابيب مبادل الحرارة، خطوط تبريد مياه البحر، أنابيب الهواء الأداة، والتعامل مع السوائل التآكلية العامة حيث لا تكون هناك حاجة إلى قوة أعلى من Gr5.Gr2 قابلة للصيانة بالكامل ولا تتطلب معالجة حرارية بعد الصيانة لاستعادة مقاومة التآكل في منطقة الصيانة.

الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) هي سبيكة التيتانيوم التي توفر قوة عالية ٪ الحد الأدنى لقوة الشد من 895 MPa وقيم نموذجية تتجاوز 950 MPa ٪ في حوالي نصف وزن الفولاذ.إضافة 6% من الألومنيوم تثبيت وتعزيز مرحلة ألفا، في حين أن إضافة فاناديوم 4٪ يثبت مرحلة بيتا ويحسن استجابة المعالجة الحرارية.يمكن تحسين الهيكل المجهري الناتج من ألفا بيتا من خلال معالجة المحلول والشيخوخة لإنتاج قوى السلع فوق 800 MPaيتم تحديد Gr5 للتطبيقات التي يبرر فيها مزيج من القوة والوزن الخفيف ومقاومة التآكل فائدة أكثر من الصفات النقية التجارية: الأنابيب الهيدروليكية عالية الضغط ،المكونات الهيكلية الأنبوبية في المعدات تحت سطح البحر، أجزاء أنابيب الحفر ومكونات الارتفاع ، ومعدات النفط والغاز المشتقة من الفضاء الجوي حيث يزيد خفض الوزن بشكل مباشر من أداء التشغيل.Gr5 قابلة للصيانة باستخدام متطابقة Ti-6Al-4V معدن ملء، مع تخفيف الإجهاد بعد الصلح الموصى به للخدمة في التطبيقات الحرجة للتعب أو الكسور.

قيمة أنبوب التيتانيوم تمتد إلى ما وراء المادة نفسها إلى المعالجة التي تحويل أنبوب مستقيم إلى مكونات جاهزة للتركيبوتوفر خدمات القطع هذا التحويل في ظل ظروف خاضعة للرقابة والتي تحافظ على خصائص المواد وسلامة الأبعاد من التيتانيوم.

إن ثني أنبوب التيتانيوم يتطلب فهم سلوك التشكيل الفريد للمادة.يتمتع التيتانيوم بنموذج مرونة أقل من الفولاذ ≈ حوالي 110 GPa مقابل 200 GPa للفولاذ الكربوني ≈ مما يعني أنه يجب استيعاب عودة الربيع الأكبر في عملية الانحناءالمادة لديها أيضا ميل إلى العفن إذا تم سحبها على الأدوات دون التشحيم المناسب.لدينا القدرة على الانحناء تعالج هذه الخصائص من خلال الانحناء mandrel و CNC عمليات الانحناء الدوارة سحب التي تتحكم في ترقية الجدار، البويضات، والعودة الربيعية.يتم ثني الأنبوب إلى الزاوية المحددة والشعاع مع mandrel الداخلية دعم جدار الأنبوب من خلال الانحناء للحفاظ على مستديرة المقطع العرضي ومنع التجاعيد في الشعاع الداخلييمكن إنتاج الانحناءات على رسومات العميل التي تحدد زاوية الانحناء ، نصف قطر الانحناء ، أطوال اللمس ، وتوجيه الانحناءات المتعددة في تكوينات ثلاثية الأبعاد.

صيانة التيتانيوم تتطلب نظافة مطلقة و غطاء غازات خاملة التيتانيوم يتفاعل بشدة عند درجات حرارة الصيانةوالهيدروجين من الغلاف الجوي إذا لم تكن محمية بشكل كافهذا الامتصاص يُحَرِّك منطقة اللحام، مما يقلل من الدقة ومقاومة التآكل. تستخدم إجراءات اللحام لدينا GTAW (TIG) مع دروع أرجون شاملة على جانب الشعلة.,غاز التطهير الداخلي من خلال ثقب الأنابيب ، وغالبا ما يتم لحامها داخل غرفة التطهير للتطبيقات الأكثر أهمية. يتم تقييم منطقة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة من أجل اللون ،والذي يمثل مؤشرا موثوقا على كفاية الحماية: يظهر لون الفضة الساطع أو الخشخاش الساطع أنه قابل للحماية، في حين أن الأزرق أو الرمادي أو الأكسيد الأبيض يشير إلى التلوث الذي يتطلب القطع وإعادة اللحام.جميع الحاملات مؤهلة لمتطلبات عملية لحام ASME القسم IX أو EN ISO المعمول بها للتيتانيوم.

يتم قطع الطول باستخدام الطرق المناسبة للتيتانيوم. قطع القطع اللاصق، وقطع الشريط بشفرات ثنائية المعدنية، وقطع البارد ينتج نظيفة،النهايات المربعة مع الحد الأدنى من الحفرة ولا توجد منطقة تتأثر بالحرارةفي الأنابيب ذات الجدران الرقيقة، ينتج قطع الأنابيب الدوارة أطوال دقيقة من الناحية الأبعاد مع الأطراف المربعة المزدوجة المطلوبة لترتيب لحام المدار.القطع بالليزر والقطع بالمياه متوفرة لملفات التعريف النهائية المعقدة والثقوب في جدران الأنابيب.

يتم توفير أنابيب التيتانيوم ASTM B338 في حالة التسخين. يتم إجراء التسخين في الفراغ أو الغازات الجوية الخاملة لمنع تلوث السطح.الهيكل المجهري المفروم يوفر الدقة ومقاومة التآكل المطلوبة للصنف المحددبعد التسخين، يتم تسميم الأنابيب لإزالة أي أكسيد السطح وضمان التشطيب السطحي النظيف والمتساوي المطلوب لخدمة التآكل.

يتم تحديد كل أنبوب مع درجة المواد ورقم الحرارة ومواصفات الأبعاد ، والتي يمكن تتبعها إلى تقرير اختبار المصنع. تشمل الوثائق شهادة اختبار المواد وفقًا لمعيار EN 10204 3.1، والتي توفر التحليل الكيميائي للحرارة بما في ذلك العناصر المتداخلة الأكسجين والنيتروجين،والهيدروجين التي تؤثر بشكل حاسم على الخصائص الميكانيكية للتيتانيوم ونتائج الاختبارات الميكانيكية بما في ذلك قوة الشديتم الإبلاغ عن نتائج الاختبار الهيدروستاتيكي أو الاختبار الكهربائي غير المدمر وفقًا لمتطلبات ASTM B338 ، مما يؤكد سلامة كل أنبوب.

إذا كان لديك مواصفات الأنابيب المحددة، مشروع مشروع المواد،أو حالة الخدمة لمناقشة ما إذا كان للنسخة الأولية واحدة اختبار ثني أو كمية الإنتاج لتطوير البحار، مراجعة رسومات توجيه الأنابيب لتحقيق جدوى الانحناء، وإعداد اقتراح بما في ذلك خدمات توريد الأنابيب ومعالجتها المطلوبة.