pārbaudes prasības ASME SB407 UNS N08811 caurulei naftas un gāzes servisā

1. J: Kas ir ASME SB407 UNS N08811, un kāpēc šī sakausējuma caurule ir paredzēta naftas un gāzes lietojumiem?

A:
ASME SB407 irAmerikas Mašīnbūves inženieru biedrībaspecifikācija bezšuvju niķeļa{0}}dzelzs-hroma sakausējuma caurulēm. Tehniskā satura ziņā tas ir identisks ASTM B407, taču tas ir pieņemts lietošanai saskaņā ar ASME katlu un spiedtvertņu kodeksu. UNS N08811 (Incoloy 800HT) ir augstākās kvalitātes{7}}temperatūras kategorija šajā specifikācijā.

ASME SB407 UNS N08811 galvenās iezīmes:

Ķīmiskais sastāvs (naftas un gāzes galvenie elementi):

Kāpēc UNS N08811 naftai un gāzei?

Atšķirībā no standarta naftas un gāzes materiāliem (oglekļa tērauds, 316L nerūsējošais tērauds), UNS N08811 ir paredzētsaugsta{0}}temperatūra, augsts{1}spiediens un kodīga videsastopams:

Skābās gāzes akas– Augsta H₂S, CO₂ un hlorīda koncentrācija paaugstinātā temperatūrā.

Augsta-spiediena augsta-temperatūras (HPHT) akas– Dziļurbuma temperatūra, kas pārsniedz 200 grādus (392 grādi F) un spiediens virs 100 MPa (15 000 psi).

Virsmas iekārtas, kurās tiek apstrādāti karsti kodīgi šķidrumi– Siltummaiņi, separatori un cauruļvadi lejpus HPHT akām.

Zemūdens plūsmas līnijas– Kur jūras ūdens temperatūra apvienojas ar kodīgiem šķidrumiem.

Salīdzinājums ar parastajiem naftas un gāzes cauruļu materiāliem:

Atslēgas līdzņemšanai:ASME SB407 UNS N08811 nav universāla{2}}naftas un gāzes caurule. Tas ir aīpašs produktsvisprasīgākajiem augstas{0}}temperatūras, skābuma un augsts

---

2. J: Kā ASME SB407 UNS N08811 ir salīdzināms ar citiem niķeļa sakausējumiem (sakausējums 825, sakausējums 625, sakausējums 718) naftas un gāzes dziļurbumu caurulēm?

A:
Attiecībā uz naftas un gāzes urbumu caurulēm konkurē vairāki niķeļa sakausējumi. UNS N08811 ieņem īpašu nišu:augstas{0}}temperatūras pakalpojumi, kur šļūde rada bažas, taču nav nepieciešama īpaša izturība pret koroziju.

Salīdzinājuma matrica urbuma caurulēm (skābās gāzes pakalpojums, 200 grādi / 392 grādi F, 100 MPa):

Kad izvēlēties UNS N08811, nevis citus niķeļa sakausējumus:

Veiktspējas dati — šļūdes stiprības salīdzinājums 500 grādos (932 grādi F):

Atslēgas līdzņemšanai:HPHT gāzes urbumiem ar temperatūru virs 200 grādiem (392 grādiem F), UNS N08811 piedāvārentablu līdzsvarustarp šļūdes pretestību un izturību pret koroziju. Īpaši skābam darbam (augsts H₂S + hlorīdi) priekšroka tiek dota sakausējumam 825 vai 625. Augstākajām izturības prasībām (140 ksi+) ir nepieciešams Alloy 718.

---

3. J: Vai ASME SB407 UNS N08811 atbilst NACE MR0175/ISO 15156 skābās naftas un gāzes pakalpojumiem?

A:
Jā, UNS N08811 (Incoloy 800HT) irpieņemams skābam pakalpojumamsaskaņā ar NACE MR0175 / ISO 15156, bet ar īpašiem nosacījumiem un ierobežojumiem.

NACE MR0175/ISO 15156 pieņemšanas statuss:

Nosacījumi atbilstībai NACE (UNS N08811):

Termiskā apstrāde:Sakausējumam ir jābūt atkvēlinātam{0}}šķīdumā (1150–1200 grādi, ātri atdzesēts). Auksti-apstrādāts materiāls (bez turpmākas atkausēšanas šķīdumā) nav pieņemams.

Cietība:Maksimālā cietība 35 HRC visām atklātajām virsmām (parastais metāls, metinātais metāls, karstuma{1}}ietekmētā zona). Šķīdumam -atlaidinātam 800HT tipiskā cietība ir 75–85 HRB (≈ 15–20 HRC), kas ir krietni zem robežas.

Metināšana:Ja metināšana ir metināta, metināšanas procedūrai jābūt kvalificētai atbilstoši NACE MR0175, un metinājuma un HAZ cietībai jābūt mazākai vai vienādai ar 35 HRC. Parasti izmanto ERNiCr-3 pildvielu.

Aukstais darbs:Aukstā deformācija (locīšana, vilkšana), kas palielina cietību virs 35 HRC, nav pieļaujama. 800HT gadījumā aukstuma samazināšana, kas pārsniedz aptuveni 15–20%, pārsniegtu cietības robežu.

Kas NACE MR0175 NAV nepieciešams UNS N08811:

Nav noteikta H₂S daļējā spiediena ierobežojuma

Nav īpašu temperatūras ierobežojumu

Nav īpašas hlorīda koncentrācijas robežas

Kāpēc 800HT ir pieņemams bez molibdēna?
NACE MR0175 pieņemšana balstās uz izturību pretsulfīda spriegumu plaisāšana (SSC), nav punktveida vai vispārēja korozija. Augsts niķeļa saturs (30–35%) stabilizē austenīta struktūru un novērš SSC pat bez molibdēna. Tomēr vidē ar augstu-hlorīdu saturu ar H₂S 800HT joprojām var tikt bojātas, taču tas neietilpst NACE MR0175 darbības jomā.

UNS N08811 ierobežojumi skābā pakalpojumā (nevis NACE ierobežojumi, bet praktiski ierobežojumi):

NACE MR0175 dokumentācijas prasības 800HT caurulei:

Tipiskā NACE specifikācija caurulei SB407 UNS N08811:

*"Caurule ir jāražo pēc ASME SB407, UNS N08811. Materiāls jāpiegādā šķīduma atkvēlinātā stāvoklī (1150–1200 grādi, ātri atdzesēts). Cietība nedrīkst pārsniegt 35 HRC. Materiālam ir jābūt piemērotam skābam darbam atbilstoši NACE MR0175 / jebkuram ISO 6. NACE MR0175 ar cietību, kas mazāka par vai vienāda ar 35 HRC metināšanā un HAZ."*

Atslēgas līdzņemšanai:ASME SB407 UNS N08811 atbilst NACE MR0175 skābās naftas un gāzes pakalpojumiem, ja tas ir atkvēlināts šķīdumā un cietība nepārsniedz 35 HRC. Tomēr zemais molibdēna saturs (nav) padara to mazāk piemērotu videi ar augstu hlorīda saturu, kur ir bažas par bedrīšu veidošanos. Šādās vidēs priekšroka tiek dota Alloy 825 vai 625.

---

4. J. Kādi ir īpašie naftas un gāzes lietojumi, kur ASME SB407 UNS N08811 ir obligāta vai izteikta priekšroka salīdzinājumā ar citiem sakausējumiem?

A:
UNS N08811 ieņem īpašu nišu naftas un gāzes jomā –augstas{0}}temperatūras pakalpojumi, kur nepieciešama šļūdes izturība un kur standarta nerūsējošais tērauds vai zema{1}}leģētais tērauds neizdosies.

1. pielietojums: HPHT gāzes akas virsmas cauruļvadi

Kāpēc ir norādīts 800HT:
Dziļurbuma caurules parasti ir sakausējums 825 vai 718. Betvirsmas plūsmas līnijas un kolektoripiedzīvot tādu pašu augstu temperatūru ar zemāku spiedienu{0}}HT nodrošina:

Atbilstoša šļūdes izturība 250 grādu leņķī (atšķirībā no 316 l, kas atslābinātu -atloku savienojumus)

NACE MR0175 atbilstība skābam pakalpojumam

Zemākas izmaksas nekā Alloy 625 liela{1}}diametra cauruļvadiem

2. pielietojums: augstas-temperatūras separatora un siltummaiņa cauruļvadi

Kāpēc ir norādīts 800HT:
Temperatūrā virs 250 grādiem standarta oglekļa tērauds zaudē izturību un var grafitizēties. 316L ir uzņēmīgs pret hlorīdu SCC no hlorīdu pēdām procesā. 800HT nodrošina:

Hlorīda SCC izturība (augsts niķeļa saturs)

Izturība pret šļūdei augstas temperatūras{0}}atlokiem un skrūvju savienojumiem

Laba vispārējā izturība pret koroziju amīna un glikola servisā

3. pielietojums: Skābā ūdens noņēmēju augšējā cauruļvadi

Kāpēc ir norādīts 800HT:
Šī ir klasiska slapja H₂S + NH₄Cl vide. 316L cieš no bedrēm, un SCC. 800HT augstais niķeļa saturs nodrošina SCC izturību, savukārt tā mērenais PREN (22) ir pietiekams šim hlorīda līmenim (parasti 1000–10000 ppm).

4. pielietojums: augstas{1}}temperatūras urbuma daļas

Kāpēc ir norādīts 800HT:
Urbuma galviņas komponentiem ir nepieciešama gan augsta izturība, gan izturība pret ekspluatāciju. 800HT nodrošina:

Teces izturība 240–270 MPa (atkvēlināta) — pietiekama urbuma galvas spiediena vērtībām

NACE MR0175 atbilstība

Laba izturība zemā temperatūrā (arktiskai vai dziļūdens lietojumiem)

5. pielietojums: ģeotermālās akas virsmas cauruļvadi

Kāpēc ir norādīts 800HT:
Ģeotermiskie šķidrumi ir ļoti kodīgi (augsts hlorīdu daudzums, H₂S, CO₂, zems pH). 800HT nodrošina:

Izturība pret hlorīdu SCC (atšķirībā no 316L)

Izturība pret H₂S (atšķirībā no oglekļa tērauda)

Šļūdes izturība augstās temperatūrās (atšķirībā no 316L, kas zaudē spēku virs 400 grādiem)

Salīdzinājums ar alternatīviem materiāliem katram lietojumam:

Gadījuma izpēte: HPHT virsmas kolektors (Ziemeļjūra, 250 grādi, 100 MPa, 0,5% H₂S, 5% CO₂, 10 000 ppm Cl⁻):

Atslēgas līdzņemšanai:ASME SB407 UNS N08811 nav universāla naftas un gāzes caurule. Tas ir aīpašs materiālslietojumprogrammām, kas apvieno:

Temperatūra > 200 grādi

Skābais pakalpojums (klāt H₂S)

Hlorīda SCC risks

Mērens spiediens (nav prasības > 100 ksi tecēšanas robežai)

Zemākām temperatūrām Alloy 825 vai 316L ir ekonomiskāki. Īpaši skābam pakalpojumam vai jūras ūdenim ir nepieciešams Alloy 625. Lai iegūtu augstāko izturību, ir nepieciešams Alloy 718. 800HT ieņem vidusceļu.

---

5. J. Kādas ir ASME SB407 UNS N08811 caurules metināšanas, izgatavošanas un pārbaudes prasības naftas un gāzes servisā?

A:
Pareiza metināšana, izgatavošana un pārbaude ir ļoti svarīga UNS N08811 caurulēm naftas un gāzes aprites jomā, jo īpaši rūgto apkopju (NACE MR0175) un augstas temperatūras lietošanai.

Metināšanas prasības (atbilstoši ASME IX sadaļai un NACE MR0175):

Kāpēc ERNiCr-3 (Inconel 82) pildviela?

Metināšanas procedūras kvalifikācijas prasības (atbilstoši ASME IX sadaļai + NACE MR0175):

Īpaši apsvērumi saistībā ar skābu pakalpojumu (NACE MR0175):

Cietības ierobežojums:Metinātais metāls un HAZ nedrīkst pārsniegt 35 HRC. ERNiCr-3 metināšanas šuves parasti mēra 20–25 HRC, kas ir krietni zem robežas.

PWHT nav nepieciešams:Attiecībā uz 800HT PWHT nav nepieciešama, lai nodrošinātu atbilstību NACE. Tomēr, ja tiek veikta PWHT (piemēram, stresa mazināšanai), temperatūra ir rūpīgi jākontrolē (900–950 grādi), lai izvairītos no karbīda rupjības.

Metināšanas pārklājums vai sviests:800HT metināšanai ar oglekļa tēraudu (piem., kompozītmateriālu caurulē vai plaķētā traukā), pirms pēdējās metināšanas ir ieteicams uzklāt ERNiCr-3 sviesta slāni oglekļa tērauda pusē.

Naftas un gāzes cauruļu izgatavošanas apsvērumi:

Pārbaudes un NDE prasības naftas un gāzes pakalpojumiem:

Biežākie metināšanas defekti un profilakse 800HT naftas un gāzes servisā:

Pārbaudes kontrolsaraksts ASME SB407 UNS N08811 caurulei (saņem pārbaudi):

Galvenās priekšrocības naftas un gāzes operatoriem un ražotājiem:

Izmantojiet ERNiCr-3 pildvielu metāluASME SB407 UNS N08811 caurules metināšanai.

Nav nepieciešama PWHTstandarta vai skābiem pakalpojumiem (bet pārbaudiet pēc klienta specifikācijām).

Kontrolējiet starpplūsmas temperatūruzem 150 grādiem, lai novērstu karbīda nokrišņus.

100% metināto šuvju PTir standarts skābiem pakalpojumiem.

Cietībai jābūt mazākai vai vienādai ar 35 HRCpar atbilstību NACE MR0175 (viegli sasniedzams ar pareizu metināšanu).

Izvairieties no aukstā darbakas palielinātu cietību virs 35 HRC (piemēram, stingra -rādiusa aukstā liece).

Svarīgiem HPHT skābās gāzes lietojumiem apsveriet prasību ametināšanas procedūras kvalifikācija(PQR) ar cietības aptauju, lai pierādītu atbilstību NACE MR0175 pirms ražošanas metināšanas uzsākšanas.