Ինչ նյութեր են օգտագործվում ջրհորի տոնածառի մեջ:

Ներածություն

Նավթի եւ գազի արդյունահանման համալիր աշխարհում Wellhead տոնածառ ներկայացվում է կրիտիկական դեր: Ծառայելով որպես հիմնական ճնշման հսկողության ժողով, որը վերեւում է յուղը կամ գազը, տոնածառը շատ ավելին է, քան դեկորատիվ անվանումը. Դա ենթակառուցվածքների կենսական մասն է, որն ապահովում է անվտանգ, արդյունավետ եւ շարունակական արտադրություն: Բայց հաճախակի առաջանում է մեկ հիմնական հարց. Ինչ նյութեր են օգտագործվում ջրհեղեղի տոնածառ արտադրելու համար:

Դրան պատասխանելու համար մենք պետք է ուսումնասիրենք այս համակարգերի ինտենսիվ պայմանները: Ծայրահեղ ճնշումից եւ ջերմաստիճանից մինչեւ քայքայիչ հեղուկներ եւ թթու գազ (H₂s), տոնածառի համար ընտրված նյութերը պետք է կատարվեն առանց ձախողման: Compl անկացած փոխզիջում կարող է հանգեցնել աղետալի գործառնական, բնապահպանական կամ ֆինանսական հետեւանքների: Հետեւաբար, նյութի ընտրությունը ոչ միայն դիզայնի ընտրություն չէ. Դա անվտանգության կարեւոր մանդատ է:

Հիմնական նյութեր, որոնք օգտագործվում են Hellhead տոնածառերում

Wellhead տոնածառի նյութերի ընտրությունը պայմանավորված է մեխանիկական ուժով, կոռոզիոն դիմադրությամբ, ջերմաստիճանի դիմացկունության եւ կոշտ հեղուկների հետ համատեղելիությամբ: Ստորեւ բերված են առաջնային նյութերը, որոնք սովորաբար օգտագործվում են.

1. Ածխածնի պողպատ - Հիմնադրամի նյութ

Carbon Steel- ը Wellhead- ի մեծ մասում աշխատող նյութն է: Այն առաջարկում է բարձր մեխանիկական ուժ, մեքենայական եւ ծախսարդյունավետություն:

• Դասարանի օրինակներ . AISI 4130, ASTM A105

• Ծրագրեր . Մարմնի բաղադրիչներ, եզրեր, խարամներ

Ածխածնի պողպատը հաճախ ջերմային բուժում է (մնում եւ խառնվում է) `ուժը եւ կոշտությունը բարելավելու համար: Այնուամենայնիվ, այն ունի ավելի ցածր դիմադրություն կոռոզիայից, ինչը նշանակում է լրացուցիչ պաշտպանիչ ծածկույթներ, ծածկույթներ կամ քիմիական բուժում (օրինակ, ֆոսֆատ ծածկույթներ):

Չնայած իր սահմանափակումներին, ածխածնային պողպատը տարածված է իր մատչելիության եւ մեխանիկական կատարման, մասնավորապես `քաղցր (ոչ թթու) ծառայության պայմաններում:

2. Չժանգոտվող պողպատ - ուժեղացված կոռոզիոն դիմադրություն

Չժանգոտվող պողպատը լայնորեն օգտագործվում է Դեղի տոնածառեր `իր գերազանց կոռոզիոն դիմադրության համար, հատկապես` թթու միջավայրում, որտեղ ներկա է ջրածնի սուլֆիդը:

• Ընդհանուր դասարաններ `316, 304, 17-4 pH

• Ծրագրեր . Փականի զարդարանքներ, բխում, կնքման մակերեսներ

Չժանգոտվող պողպատները կազմում են քրոմի հարուստ օքսիդի շերտ, որն առաջարկում է կոռոզիայից բացառիկ դիմադրություն: Տեղումների կայուն չժանգոտվող պողպատ (17-4-րդ կետի նման) ապահովում է ուժի եւ կոռոզիայի դիմադրության հավասարակշռություն, դրանք իդեալական են դարձնում մաշվածության եւ պոկելու մասերը:

Սուրբ գազի դիմումներում չժանգոտվող պողպատները հաճախ ընտրվում են NACE MR0175 / ISO 15156 ստանդարտներին `H₂S դիմադրության համար:

3. Inconel եւ այլ նիկելի վրա հիմնված համաձուլվածքներ - ծայրահեղ վիճակի չեմպիոններ

Ուլտրա-թթու կամ բարձր ճնշման բարձր ջերմաստիճանի (HPHT) լավ ջերմաստիճանում (HPHT) ջրհորներով, Nickel- ի վրա հիմնված համաձուլվածքները, ինչպիսիք են Inconel 625- ը եւ Inconel 718-ը դառնում են անփոխարինելի:

• Ծրագրեր . Ներքին փականի բաղադրիչներ, կնիքներ, պտուտակներ

Այս համաձուլվածքները առաջարկում են.

• Գերազանց դիմադրություն սթրեսային կոռոզիայից կոտրելու համար

• Բարձր մեխանիկական ուժ նույնիսկ բարձրացված ջերմաստիճանում

• Համատեղելիություն ագրեսիվ թթուների եւ թթու գազի հետ

Նրանց պրեմիում կատարման շնորհիվ այդ նյութերը զգալիորեն ավելի թանկ են եւ սովորաբար վերապահվում են ծառայությունների ամենադաժան պայմաններին:

Ծածկված եւ մակերեսային բուժման տեխնոլոգիաներ

Նույնիսկ երբ հիմնական կառուցվածքը ածխածնային պողպատ է, շատերը Wellhead Christmas Trees- ը անցնում է ծածկված կամ ծածկույթների եռակցման, կոռոզիոն դիմադրությունը բարձրացնելու համար:

CRA Cladding (կոռոզիոն դիմացկուն խառնուրդի ծածկույթ)

Սա ներառում է կոռոզիոն դիմացկուն նյութի բարակ շերտ `նման է ներխուժող կամ չժանգոտվող պողպատից` բաղադրիչների ներքին մակերեսների վրա:

• Նպատակը . Միավորում է ծախսարդյունավետ ածխածնային պողպատե հիմքը կոռոզիոն դիմացկուն մակերեսով

• Մեթոդ , զոդման ծածկույթ, պայթյունի կապում կամ կենտրոնախույս ձուլում

Այս մեթոդը հատկապես օգտակար է ծախսերի կրճատման մեջ `միաժամանակ պահպանելով ագրեսիվ ջրհորի միջավայրում բարձր արդյունավետությունը: Կլանված բաղադրիչները հաճախ օգտագործվում են հոսքի անցումներում, փական մարմիններում եւ կնքման միջերեսներում:

Էլաստոմերներ եւ ոչ մետաղական նյութեր կնքման համակարգերում

Թեեւ մետաղները կազմում են կառուցվածքի մեծ մասը, ոչ մետաղական նյութերը հավասարապես կարեւոր են, հատկապես կնքման եւ մեկուսացման մեջ:

Էլաստոմերներ - Կրիտիկական է արտահոսքի կանխարգելման համար

• Ընդհանուր նյութեր . Նիտրիլ (NBR), Viton (FKM), HNBR, PTFE

• Ծրագրեր . O-Rings, caskets եւ կնիքներ

Այս նյութերը պետք է դիմակայեն ածխաջրածինների, հա, բարձր ճնշման եւ ջերմաստիճանի տատանումների ազդեցությանը: HNBR (Hydrogenated նիտրիլային բուտադիեն ռետին) նախընտրելի է իր քիմիական դիմադրության եւ ջերմաստիճանի ամրության համար: Ուլտրա-պահանջվող դիմումների համար PTFE- ն եւ Perfluoroelastomers- ը օգտագործվում են իրենց վերադաս անարդյունավետության եւ կատարման համար:

Նյութական համատեղելիությունը շատ կարեւոր է: Անհամատեղելի էլաստոմերը կարող է քայքայել, այտուցվել կամ ճեղքել, վարկաբեկելով ամբողջ համակարգի ամբողջականությունը:

Նյութական համեմատության սեղան

Ստորեւ բերված է համեմատական ​​սեղան, որն ամփոփում է Hellhead Christmas Treess- ում օգտագործված հիմնական նյութերը.

Նյութի տեսակը	Ընդհանուր դասարաններ	Ծրագրեր	Կոռոզիոն	դիմադրության	արժեք
Ածխածնի պողպատ	AISI 4130, A105	Մարմինը, եզրերը, խարույկները	Բարձր	Ցածր	Ցածր
Չժանգոտվող պողպատ	316, 304, 17-4PH	Փականի զարդանախշեր, բխում, կնքման ոլորտներ	Չափավոր	Բարձր	Միջին
Inconel (Nickel Alloys)	625, 718	Փականներ, կնիքներ, պտուտակներ	Շատ բարձր	Շատ բարձր	Բարձր
CRA ծածկույթ	Inconel, SS	Պողպատե մասերի ներքին մակերեսներ	N / a	Շատ բարձր	Միջին
Էլաստոմերներ	Hnbr, Viton, PTFE	Կնիքներ, օղակներ, դարակաշարեր	Ցածր	Տարբերվում է ըստ տեսակի	Ցածր

Հաճախակի տրվող հարցեր (FAQ)

Q1. Ինչու է անհիմն նախընտրում HPHT միջավայրում:

Պատասխան . Inconel- ի համաձուլվածքները պահպանում են բարձր ուժ եւ դիմադրում են կոռոզիայից նույնիսկ ծայրաստիճան բարձր ջերմաստիճանում եւ ճնշումներով: Քլորիդի կողմից առաջացած սթրեսի կոռոզիայից կոտրելու եւ սուլֆիդային սթրեսի ճեղքման նրանց ունակությունը նրանց իդեալական է դարձնում HPHT- ի եւ թթվասեր ծառայության հորերի համար:

Q2. Կարող է ածխածնային պողպատը օգտագործվել թթու գազի ջրհորներում:

Պատասխան . Ընդհանրապես, ոչ մի դեպքում ածխածնային պողպատը որակվում է NACE MR0175- ի ներքո եւ օգտագործվում է ավելի քիչ ագրեսիվ միջավայրերում: Թթվային գազը առաջացնում է սուլֆիդային սթրեսի ճեղքումը անպաշտպան ածխածնային պողպատից, ուստի նախընտրելի են CRA- ի ամբողջական բաղադրիչները:

Q3. Արդյոք ռետինե նման ոչ մետաղական նյութեր անվտանգ են բարձր ճնշման կնքման համար:

Պատասխան . Այո, եթե ճիշտ ընտրվի : նման առաջադեմ էլաստոմերներն HNBR- ի եւ Viton- ի առաջարկում են բարձր ճնշման եւ ջերմաստիճանի տակ կնքման գերազանց ներկայացում: Այնուամենայնիվ, սխալ ընտրությունը կարող է հանգեցնել կնքման ձախողման, այնպես որ էական վերլուծությունն էական է:

Եզրափակում

Է Wellhead Christmas Tree- ը նավթահանքային ճարտարագիտության հիմնաքար է, որը նախատեսված է ծայրահեղ պայմաններ գործադրելու անբավարար հուսալիությամբ: Դրա ուժեղ ներկայացման գաղտնիքը կայանում է նյութերի մանրակրկիտ ընտրության մեջ , յուրաքանչյուր ընտրված `ելնելով շրջակա միջավայրի պայմանների, ակնկալվող բեռներից եւ պահանջվող երկարակեցությունից:

Մատչելի ածխածնային պողպատից դեպի առաջադեմ Inconel համաձուլվածքներ եւ ճշգրիտ էլաստոմերներ, յուրաքանչյուր բաղադրիչ կարեւոր դեր է խաղում: Ուժի, դիմադրության եւ համատեղելիության փոխկապակցումը ապահովում է, որ այս կարեւորագույն համակարգերը շարունակում են աշխատել անվտանգ եւ արդյունավետ, հաճախ տասնամյակներ:

Ի վերջո, ճիշտ նյութի ընտրությունը ոչ միայն երկարակեցության մասին չէ. Խոսքը անվտանգության, արդյունավետության եւ երկարաժամկետ գործառնական հաջողության մասին է: