εταιρικά νέα για Υπάρχει επιστημονική γνώση για το φτιαγμένο σωλήνα

Σωληνώσεις με Επένδυση: Ολοκληρωμένος Οδηγός

1. Προδιαγραφές Σωληνώσεων με Επένδυση

Οι σωληνώσεις με επένδυση είναι σχεδιασμένες για να πληρούν αυστηρά βιομηχανικά πρότυπα, διασφαλίζοντας την αξιοπιστία σε διαβρωτικά περιβάλλοντα και περιβάλλοντα υψηλής πίεσης. Οι βασικές προδιαγραφές περιλαμβάνουν:

Πρότυπα: API 5LD (για αγωγούς από κράματα ανθεκτικά στη διάβρωση), ASTM A265 (πλάκες χάλυβα με επένδυση νικελίου και κραμάτων με βάση το νικέλιο), NACE MR0175/ISO 15156 (συμβατότητα με όξινη υπηρεσία).

Διαστάσεις:

Διάμετρος: Κυμαίνεται από 1" (25 mm) έως 60" (1.500 mm), με προσαρμοσμένα μεγέθη έως 100" (2.500 mm) για εξειδικευμένες εφαρμογές.

Πάχος τοιχώματος: Το πάχος του βασικού υλικού ποικίλλει από 6 mm έως 50 mm. Το στρώμα επένδυσης είναι συνήθως 2–5 mm (ελάχιστο 10% του συνολικού πάχους τοιχώματος).

Μήκος: Τυπικά μήκη 6–12 m, επεκτάσιμα σε 18 m για υπεράκτια έργα.

Βαθμολογίες πίεσης: Σχεδιασμένες σύμφωνα με τα πρότυπα ASME B31.3/B31.4, με κλάσεις πίεσης από 150# έως 2500#.

Υλικά: Βασικό υλικό (ανθρακούχο χάλυβα API 5L X65/X70). Στρώμα επένδυσης (ανοξείδωτος χάλυβας 316L, Inconel 625, Duplex 2205).

Παράδειγμα: Ένας υποθαλάσσιος αγωγός θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει βασικό χάλυβα API 5L X65 με στρώμα επένδυσης Inconel 625 3 mm, τηρώντας το πρότυπο API 5LD για αντοχή σε θειούχο υδρογόνο.

2. Διαδικασία Επένδυσης ΣωλήνωνΜετα-επεξεργασία: Ανόπτηση για ανακούφιση από τάσεις, μηχανική κατεργασία και παθητικοποίηση επιφανειών για βελτίωση της ανθεκτικότητας.Εκρηκτική συγκόλληση:

Διαδικασία: Εκρήγνυται εκρηκτικά για να δημιουργηθεί κρούση υψηλής πίεσης, συγκολλώντας το CRA και το βασικό μέταλλο.

Εφαρμογές: Σωλήνες μεγάλης διαμέτρου (24"+) για υπεράκτιες πλατφόρμες.

Προκλήσεις: Απαιτεί ακριβή έλεγχο για την αποφυγή παραμόρφωσης του βασικού υλικού.

Συγκόλληση με έλαση:

Διαδικασία: Θερμαίνει και κυλά τα βασικά στρώματα και τα στρώματα CRA υπό πίεση.

Αποτελεσματικότητα: Κατάλληλο για παραγωγή μεγάλου όγκου (π.χ. πετροχημικά εργοστάσια).

Επικάλυψη με συγκόλληση:

Διαδικασία: Χρησιμοποιεί συγκόλληση TIG ή MIG για την εναπόθεση CRA στο εσωτερικό του βασικού σωλήνα.

Ευελιξία: Ιδανικό για έργα ανακαίνισης και σύνθετες γεωμετρίες.

Συν-εξώθηση:

Διαδικασία: Εξωθεί ταυτόχρονα τα βασικά υλικά και τα υλικά CRA σε υψηλές θερμοκρασίες.

Χρήση: Σωλήνες μικρής διαμέτρου σε πυρηνικούς αντιδραστήρες.Μετα-επεξεργασία: Ανόπτηση για ανακούφιση από τάσεις, μηχανική κατεργασία και παθητικοποίηση επιφανειών για βελτίωση της ανθεκτικότητας.3. Τι είναι ένας Σωλήνας με Επένδυση;

Ένας σωλήνας με επένδυση είναι μια σύνθετη κατασκευή που συνδυάζει μια βάση από ανθρακούχο χάλυβα (για μηχανική αντοχή) και ένα μεταλλουργικά συγκολλημένο στρώμα CRA (για αντοχή στη διάβρωση/διάβρωση). Σε αντίθεση με τους επενδεδυμένους σωλήνες (μηχανικά προσαρτημένες επενδύσεις), οι σωλήνες με επένδυση προσφέρουν μόνιμη συγκόλληση, κατάλληλη για ακραίες θερμοκρασίες και πιέσεις.

Παράδειγμα: Σε αγωγούς όξινου αερίου, ένα στρώμα Inconel 825 5 mm αποτρέπει την καταπόνηση από θειούχα, ενώ η βάση από ανθρακούχο χάλυβα χειρίζεται τη ροή υψηλής πίεσης.

4. Εύρος μεγεθών σωλήνων με επένδυση χάλυβα

Τυπικά μεγέθη:

Διάμετρος: 1"–60" (API 5L/5LD).

Προσαρμοσμένα μεγέθη: Έως 100" για σωλήνες εισαγωγής σε μονάδες αφαλάτωσης.

Πάχος τοιχώματος:

• Βασικό στρώμα: 6–100 mm (ανάλογα με τις απαιτήσεις πίεσης).Στρώμα επένδυσης: 2–12 mm (παχύτερο για λειαντικά περιβάλλοντα όπως ο πολτός εξόρυξης).
• Μελέτη περίπτωσης: Ένας σωλήνας με επένδυση διαμέτρου 36" με βάση 40 mm και επένδυση Duplex 2205 5 mm που χρησιμοποιήθηκε σε ένα πετρελαιοφόρο πεδίο στη Μέση Ανατολή πέτυχε διάρκεια ζωής 30 ετών.
  • Παράδειγμα: Μια αποτυχημένη δοκιμή UT σε μια συγκόλληση με επένδυση οδήγησε σε επανεπεξεργασία με θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση (PWHT) για την επίλυση της ρωγμής που προκαλείται από υδρογόνο.Υλικό
  • Ανοξείδωτος χάλυβας 316L
  • 300–500Inconel 625
• 800–1.200Τιτάνιο Βαθμού 2
• 1.500–2.500Παράγοντες που επηρεάζουν το κόστος:

Πολυπλοκότητα διαδικασίας: Η εκρηκτική συγκόλληση προσθέτει 20–30% στο βασικό κόστος.

Όγκος παραγγελίας: Οι μαζικές παραγγελίες (1.000+ μέτρα) μειώνουν το κόστος κατά 15–20%.

Σημείωση: Οι τιμές διακυμαίνονται ανάλογα με τις τάσεις της αγοράς νικελίου και τιτανίου.

• 6. Επεξεργασία επιφανειών σωλήνων με επένδυσηHCl, χλωρίδια

  • 600°CΧημικός καθαρισμός: Αποξήρανση με HNO3/HF για ανοξείδωτους χάλυβες.
  • Παθητικοποίηση: Ενισχύει την αντοχή στη διάβρωση σχηματίζοντας στρώμα οξειδίου του χρωμίου.Παράδειγμα: Οι υπεράκτιοι σωλήνες υποβάλλονται σε ψεκασμό ψευδαργύρου μετά την επένδυση για πρόσθετη προστασία από τη θαλάσσια διάβρωση.
  • 7. Υλικό CRA για σωλήνες με επένδυσηΣυνήθη CRA και οι εφαρμογές τους:

• ΥλικόHCl, χλωρίδια

  • 600°CΑνοξείδωτος χάλυβας 316L
  • Χλωρίδια, ασθενή οξέα400°C

• Inconel 625HCl, χλωρίδια

  • 600°CDuplex 2205
  • Καταπόνηση από διάβρωση300°C

• ΤιτάνιοHCl, χλωρίδια

  • 600°CΜελέτη περίπτωσης: Οι σωλήνες με επένδυση Inconel 617 σε εργοστάσια παραγωγής ενέργειας με καύση άνθρακα αντιστέκονται στην οξείδωση στους 950°C.
  • 8. Τύποι σωλήνων με επένδυσηΑνά διαδικασία: Εκρηκτικά συγκολλημένοι, συγκολλημένοι με έλαση, επικάλυψη με συγκόλληση.

Ανά εφαρμογή:Υποθαλάσσιοι σωλήνες: Επένδυση από ανοξείδωτο χάλυβα Duplex για αντοχή στο θαλασσινό νερό.

Σωλήνες διυλιστηρίων: Επένδυση Incoloy 825 για μονάδες ανάκτησης θείου.

9. Δοκιμές και επιθεώρηση σωλήνων με επένδυση χάλυβα

Υπερηχητική δοκιμή (UT): Ανιχνεύει απολέπιση (το API 5LD επιβάλλει 100% UT).

Ακτινογραφική δοκιμή (RT): Ελέγχει την ακεραιότητα της συγκόλλησης.

• Μηχανικές δοκιμές: Δοκιμές εφελκυσμού, σκληρότητας και κάμψης σύμφωνα με τα πρότυπα ASTM E8/E190.
  • Παράδειγμα: Μια αποτυχημένη δοκιμή UT σε μια συγκόλληση με επένδυση οδήγησε σε επανεπεξεργασία με θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση (PWHT) για την επίλυση της ρωγμής που προκαλείται από υδρογόνο.10. Ανοχή μόνωσης σωλήνων με επένδυση
  • Διαστασιακές ανοχές:Ανοχή OD: ±1% (ASME B36.10M).
• • Μελέτη περίπτωσης: Ένας σωλήνας 24" με μόνωση 50 mm απαιτούσε προσαρμοσμένα στηρίγματα για την αποφυγή αποκόλλησης κατά τη διάρκεια θερμικών κύκλων.11. Πλεονεκτήματα των σωλήνων με επένδυση
  • Οικονομική απόδοση: 40–60% φθηνότερο από τους σωλήνες από συμπαγές CRA.Απόδοση: Συνδυάζει υψηλή αντοχή (έως χάλυβα X100) με αντοχή στη διάβρωση.

Παράδειγμα: Ένα χημικό εργοστάσιο εξοικονόμησε 2 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ/έτος αλλάζοντας από επενδεδυμένους σε σωλήνες με επένδυση σε υπηρεσία HCl.

12. Σωλήνας με επένδυση έναντι επενδεδυμένου σωλήνα: Βασικές διαφορές

Παράμετρος

• Ανοξείδωτος χάλυβας 316L: 400°C (συνεχής), 550°C (διαλείπουσα).
  • Σημείωση: Το βασικό υλικό περιορίζει τη συνολική απόδοση (ο ανθρακούχος χάλυβας μαλακώνει πάνω από 450°C).14. Πίνακας στρώματος σκληρής επικάλυψης γύρω από σωλήνες
  • ΕφαρμογήΥλικό σκληρής επικάλυψης
  • Πάχος (mm)Μεταφορά πολτού

3–5

Τρυπάνια

Καρβίδιο του χρωμίου

1. 2–4Βαλβίδες υψηλής θερμοκρασίας
2. Κράμα κοβαλτίου Stellite1–3
3. 15. Ανοχές επιπεδότητας σωλήνων με επένδυση InconelASME B31.3: Επιτρεπόμενη απόκλιση ≤1,5 mm/m.

Παράδειγμα: Ένας σωλήνας 12 m με επένδυση Inconel για ένα γεωθερμικό έργο απαιτούσε ακριβή ισοπέδωση για να πληροί την επιπεδότητα 2 mm/m.

16. Εσωτερικές εφαρμογές σωλήνων με επένδυση

Πετρέλαιο & Αέριο: