Naftne i plinske bušotine postavljaju zahtjeve za cijevi koje nekoliko drugih industrija odgovara: unutrašnji pritisak, vlačno opterećenje od težine strune i u mnogim poljima vlažno okruženje sumporovodika koje napada čelik velike{0}}čvrstoće. API Spec 5CT L80 bešavne čelične cijevi razvijene su za upravo ovu kombinaciju, i ona ostaje jedna od najrasprostranjenijih vrsta kućišta i cijevi u svijetu.
Šta definišu API Spec 5CT i Grade L80
API Spec 5CT, koju je objavio Američki institut za naftu, je specifikacija za kućište i cijevi koje se koriste u bušotinama nafte i prirodnog plina. Postavlja tehničke uslove isporuke: dimenzije, debljinu zida, završnu obradu, hemiju čelika, termičku obradu, mehanička svojstva i pregled.
Klasa L80 je jedna od kontrolisanih-klasa prinosa unutar te specifikacije. Slovo L označava razred s minimalnom granom tečenja od 80.000 psi, a oznaka nosi stroga ograničenja hemijskog sastava, termičke obrade i tvrdoće. Bešavno se odnosi na proizvodni put: čvrsta čelična gredica se zagrijava i buši kako bi se formirala šuplja školjka, tako da gotova cijev ne sadrži uzdužni zavareni šav i nudi veći integritet pritiska od zavarenih alternativa.
Granice hemijskog sastava
Hemija je strogo kontrolisana jer pokreće i snagu i otpornost na pucanje sulfidnim stresom. U tabeli su navedene maksimalne vrijednosti po težini za standardnu L80 analizu.
| Element | Maksimum, posto | Funkcija |
|---|---|---|
| ugljik (C) | 0.43 | Kontroliše tvrdoću i snagu |
| mangan (Mn) | 1.90 | Povećava snagu i otvrdnjavanje |
| fosfor (P) | 0.030 | Nečistoća, održava se na niskom nivou radi žilavosti |
| sumpor (S) | 0.030 | Nečistoća, održava se na niskom nivou kako bi se spriječilo pucanje |
| silicijum (Si) | 0.45 | Deoksidans i pojačivač snage |
| nikl (Ni) | 0.25 | Čvrstoća u određenim tipovima |
| hrom (Cr) | 1.50 | Otpornost na koroziju i čvrstoća |
| molibden (Mo) | 0.35 | Čvrstoća i sulfidna otpornost na pucanje |
| bakar (Cu) | 0.35 | Preostali element, kontrolisan |
| niobij (Nb) | 0.05 | Rafiniranje zrna u nekim verzijama |
| vanadijum (V) | 0.080 | Rafiniranje zrna u nekim verzijama |
| titanijum (Ti) | 0.05 | Rafiniranje zrna u nekim verzijama |
| bor (B) | 0.0015 | Povećava očvršćavanje |
API 5CT prepoznaje nekoliko tipova pod oznakom L80. L80 Tip 1 je standardni hrom{5}}molibden čelik pokriven gornjim ograničenjima. L80 Tip 9Cr i L80 Tip 13Cr sadrže otprilike 9 posto i 13 posto hroma za znatno bolju otpornost na koroziju ugljičnog dioksida i nose svoje zahtjeve za kemiju.
Mehanička svojstva i tvrdoća
| Nekretnina | Requirement | Metrički ekvivalent |
|---|---|---|
| Granica tečenja, minimalna | 80.000 psi | 551 MPa |
| Granica tečenja, maksimum | 95.000 psi | 655 MPa |
| Vlačna čvrstoća, minimalna | 95.000 psi | 655 MPa |
| Izduženje | Određeno veličinom cijevi | Određeno veličinom cijevi |
| Tvrdoća, maksimalna | 23 HRC | 241 HBW |
Plafon tvrdoće od 23 HRC je parametar koji čini L80 kiselim servisnim razredom. Tvrdoća iznad tog nivoa povećava rizik od pucanja sulfidnog naprezanja u vlažnom vodonik sulfidu, zbog čega se plafon provjerava na svakoj dužini, a ne na uzorku. Projekti koji specificiraju L80 za kisele bunare obično također zahtijevaju usklađenost sa NACE MR0175 / ISO 15156, koji fiksira prihvatljive granice tvrdoće i naprezanja za radno okruženje.
Toplinska obrada i razlog kaljenja i kaljenja
L80 cijev je uvijek kaljena i temperirana. Nakon vrućeg valjanja, cijev se austenitizira, gasi u vodi ili polimeru kako bi se formirao martenzit ili bainit, a zatim se temperira na kontroliranoj temperaturi kako bi se postigla granica prinosa od 80 do 95 ksi. Rezultat je fina, ujednačena mikrostruktura koja kombinuje visoku čvrstoću sa dovoljno čvrstoće da toleriše rukovanje, trčanje i cikluse pritiska.
Alternativa jednostavnog normaliziranja ne može dati istu kombinaciju, a viši- razredi čvrstoće, kao što je P110, postižu svoju snagu po cijenu tvrdoće, a samim tim i sposobnosti kiselog rada. L80 se nalazi u sredini: dovoljno jak za duboke žice, dovoljno mekan da odoli pucanju kada je prisutan sumporovodik.
Primjena bešavnih cijevi API 5CT L80
Proizvodne cijevi: najnutarnji niz koji prenosi naftu i plin na površinu, gdje su integritet pritiska i otpornost na koroziju od suštinskog značaja.
Obloga: srednja i proizvodna čaura koja oblaže bušotinu, sprečava urušavanje i izoluje geološke formacije.
Pribor za ispust: pup spojevi, skretnice i sklopovi alata koji moraju odgovarati čvrstoći strune kojom se koriste.
Hardver za završetak bušotine: posude za polirane bušotine i slične komponente mašinski obrađene od istog kvaliteta.
Bešavna ruta dodaje četiri praktične prednosti: nema zavarenog šava koji bi djelovao kao mjesto iniciranja pritiska ili korozije, ujednačena svojstva po obodu, konzistentnost dimenzija koja pomaže u vezivanju sastava-i distribucija tvrdoće koja ostaje unutar granice kiselog servisa.
FAQ
P: Šta znači L u L80?
Označava kontrolisanu{0}}klasu tečenja sa minimalnom granom tečenja od 80.000 psi. Specifikacija također postavlja maksimalnu granicu popuštanja, što je ono što drži ocjenu unutar kiselog servisnog prozora.
P: Zašto je tvrdoća ograničena na 23 HRC?
Pucanje pod naponom sulfida u mokrom hidrogensulfidnom servisu je uzrokovano tvrdoćom. Održavanje svake dužine na ili ispod 23 HRC uklanja tvrde zone na kojima počinju pukotine.
P: Da li je L80 isto što i N80?
Ne. N80 je viši-razred čvrstoće koji nije kontroliran tvrdoćom za kiselu upotrebu. L80 je namjerno ograničen tako da se može koristiti tamo gdje je prisutan sumporovodik.
P: Može li se cijev L80 zavariti na terenu?
Zavarivanje je moguće uz kvalifikovane procedure i termičku obradu nakon -zavarivanja, ali projekti kiselih usluga obično preferiraju navojne i spojene veze jer zona zavarivanja izaziva zabrinutost zbog tvrdoće.
P: Kako se L80 razlikuje od tipa 13Cr?
Standard L80 Tip 1 je hrom{2}}molibden čelik pogodan za kiseli gas. L80 Tip 13Cr dodaje oko 13 posto hroma za otpornost na koroziju ugljičnog dioksida i slijedi različita kemijska pravila.
P: Koji se dokumenti inspekcije primjenjuju?
Očekujte sertifikat o ispitivanju mlina koji prikazuje toplotnu analizu, rezultate zatezanja i popuštanja, ispitivanje tvrdoće po dužini, zapis hidrostatičkog ispitivanja i pregled dimenzija za svaku toplotu.
