Introduction
Les oléoducs et gazoducs et les systèmes de transport constituent la bouée de sauvetage reliant les champs de pétrole et de gaz, les usines de traitement et les marchés de consommation, y compris les pipelines terrestres longue distance, les pipelines de collecte et de transport, les systèmes de distribution de gaz et les installations de stations associées. Ces systèmes doivent traverser un environnement géographique et une zone climatique complexes, résister aux tests du fluide de transmission à haute pression, des charges externes et de la corrosion environnementale tout au long de l'année, et nécessitent une fiabilité et une durabilité extrêmement élevées des matériaux.
Avantages et fonctionnalités clés
Équilibre entre une résistance et une endurance ultra-élevées
Les aciers pour pipelines modernes, tels que les aciers pour pipelines X70, X80 et même X100, ont atteint un équilibre parfait entre résistance et ténacité grâce à des microalliages et à des processus de laminage et de refroidissement contrôlés. Une résistance élevée peut réduire l'épaisseur de la paroi du tuyau et réduire le coût des matériaux et du transport ; Une ténacité élevée (en particulier une ténacité à basse température) peut empêcher la rupture fragile des pipelines sous haute pression, à basse température ou lors de catastrophes géologiques, et garantir le transport sûr des supports.
Excellentes performances de soudage et commodité de construction
L'acier pour pipelines a été conçu avec une composition spéciale, un équivalent à faible teneur en carbone, d'excellentes performances de soudage sur site et une résistance aux fissures dans la zone de soudure. Cela permet de réaliser des travaux de soudage circonférentiel efficaces sur des centaines, voire des milliers de kilomètres de pipelines, et garantit que les propriétés mécaniques de toute la ligne de soudure correspondent au métal de base, qui constitue la base technique de la construction à grande échelle de projets de pipelines.
Forte résistance à la corrosion
Compte tenu de la corrosion des moyens de transport (tels que le pétrole acide et le gaz contenant du sulfure d'hydrogène) et de l'environnement du sol, une défense à plusieurs-niveaux peut être obtenue en utilisant un acier allié résistant à la corrosion-ou en ajoutant un revêtement anti-corrosion sur la paroi interne du tuyau en acier au carbone, combiné à une technologie de protection cathodique. L'acier pour pipelines de fissuration induite par l'hydrogène (HIC) et de fissuration par corrosion sous contrainte de sulfure (SSCC) utilisé dans un environnement acide peut résister efficacement à la corrosion par le sulfure d'hydrogène en contrôlant strictement la pureté et la microstructure de l'acier.
Bonne capacité de déformation plastique et adaptabilité à la déformation.
Les pipelines posés dans une zone sismique, dans une zone de sol gelé ou dans une zone de glissement de terrain sous-marin doivent supporter d'énormes contraintes causées par le déplacement du sol. L'acier pour pipelines basé sur une conception de déformation (comme l'acier X80 à haute déformation) a une déformabilité plus élevée, qui peut absorber les contraintes in situ via la déformation plastique, éviter la fracture et s'adapter aux conditions géologiques complexes.
Typique Applications
Ligne principale d'un gazoduc-de transport de gaz longue distance
La nuance d'acier X80 est largement utilisée, avec un diamètre de tuyau de 1 422 mm et une pression de service de 12 MPa. C'est le matériau de base pour réaliser des projets majeurs tels que le « Transport de gaz de l'Ouest-à-Est ».
Pipeline sous-marin
De l'acier pour pipeline-à parois épaisses offrant une résistance, une ténacité et une résistance à l'effondrement externe plus élevées est utilisé, et il est souvent équipé d'un revêtement de contrepoids externe en béton pour empêcher le flottement.
Réseau de gazoducs urbains
Les tuyaux en PE sont principalement utilisés dans les réseaux de canalisations à moyenne et basse pression, mais les tuyaux en acier sont toujours utilisés dans les conduites principales et les nœuds clés à haute pression, et certains d'entre eux sont des nuances d'acier X52 ou X60 avec une bonne ténacité.
Pipelines de collecte et de transport dans les champs de pétrole et de gaz acides
L'acier pour pipelines avec résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte de sulfure conforme à la norme NACE MR0175/ISO 15156 est spécialement adopté.
Description des produits
Les installations de raffinage et de traitement sont d'immenses complexes industriels qui transforment le pétrole brut en essence, diesel, kérosène d'aviation, matières premières chimiques et autres produits grâce à une série de processus physiques et chimiques complexes tels que la distillation atmosphérique et sous vide, le craquage catalytique, l'hydrotraitement et le reformage. Son cœur est constitué de toutes sortes de réacteurs, de tours, de conteneurs, d'échangeurs de chaleur et de pipelines de processus complexes dans un environnement de haute température, de haute pression, d'exposition à l'hydrogène et de milieux corrosifs.
Avantages et fonctionnalités clés
Stabilité du matériau dans des conditions de travail extrêmes
Les réacteurs d'hydrogénation, les séparateurs haute-pression et autres équipements fonctionnent à haute température (400-500 degrés), haute pression (10-20 MPa) et pression partielle d'hydrogène élevée. Choisissez du 2,25Cr-1Mo (comme le SA387 Gr.22), du 3Cr-1Mo ou même de l'acier Cr-Mo amélioré. Ces matériaux ont une excellente résistance à haute température, une résistance à la corrosion par l'hydrogène et une résistance à la fragilisation par l'hydrogène, et sont essentiels pour garantir la sécurité du processus d'hydrogénation.
Performances complètes en matière de résistance à la corrosion dans plusieurs-environnements
corrosion par l'acide naphténique, corrosion du sulfure d'hydrogène humide à basse température, fissuration par corrosion sous contrainte de l'acide polythionique, etc. Selon le principe de « sélection des matériaux en fonction de la corrosion », l'acier au carbone (performance à coût élevé), l'acier allié au Cr-Mo (résistance au soufre/hydrogène à haute température), l'acier inoxydable austénitique (tel que la résistance à l'acide naphténique 316L), l'acier inoxydable duplex (résistance à la corrosion sous contrainte par les ions chlorure) et l'alliage à base de nickel- (utilisés dans les environnements les plus difficiles) sont entièrement sélectionnés pour former un système de protection des matériaux économique et efficace.
Excellente fabrication et maintenabilité
Les équipements de raffinage et de chimie à grande échelle-sont principalement fabriqués par-soudage d'assemblage sur site. La bonne soudabilité et le processus de traitement thermique avancé de l'acier garantissent que les tours et réacteurs géants peuvent être fabriqués et réparés de manière fiable. Les opérations telles que la réparation des défauts et le revêtement de surface en entretien régulier reposent également principalement sur la soudabilité de l'acier.
Économie étendue et système standard mature
De l'acier au carbone ordinaire aux alliages spéciaux, l'acier constitue un pedigree complet en termes de prix-performances, qui offre une solution flexible et économique pour la sélection d'équipements dans différents environnements corrosifs et niveaux de pression. Les normes ASME, API, GB et autres ont élaboré des spécifications détaillées sur les matériaux, la conception, la fabrication et l'inspection de l'acier pour le raffinage et l'industrie chimique, garantissant une qualité et une sécurité contrôlables à l'échelle mondiale.
Typique Applications
Introduction
Le développement pétrolier et gazier offshore constitue la frontière permettant à l'humanité d'obtenir des ressources en eaux profondes et en eaux ultra-profondes, et ses installations comprennent des plates-formes fixes (vestes), des dispositifs flottants de production, de stockage et de déchargement (FPSO), des plates-formes semi-submersibles et des systèmes de production sous-marins. L'environnement marin présente des défis extrêmes en matière de charge et de corrosion dus au vent, aux vagues, aux courants, à la glace, aux tremblements de terre et à l'environnement marin à haute -pression en profondeur-, et les exigences de performance des matériaux de structure atteignent le sommet de l'industrie.
Avantages et fonctionnalités clés
Capacité portante structurelle et résistance à la fatigue inégalées.
Les principales structures des plates-formes offshore, telles que les vestes et les modules de coque, doivent supporter d'énormes charges cycliques de vent, de vagues et de courants, et peuvent subir des centaines de millions de cycles de contraintes au cours de leur durée de vie. L'utilisation d'aciers pour plates-formes offshore à haute résistance et ténacité (tels que les aciers de qualité E36, E40, F) et l'attention particulière portée à leur résistance à la fatigue dans la zone affectée par la chaleur de soudage sont fondamentales pour empêcher la structure de se fissurer et de se fissurer sous une charge alternée.
Excellente ténacité à basse température
Dans la région arctique ou dans les mers froides, l'acier doit toujours avoir une résistance aux chocs suffisante à des températures ambiantes extrêmement basses (telles que -40 C et -60 C) pour empêcher la structure de se briser fragilement à basse température. Grâce à un contrôle métallurgique strict et à un traitement thermique, la production de tôles d'acier répondant aux exigences spécifiques de l'énergie d'impact Charpy à basse température est une condition préalable au développement polaire.
Forte synergie entre résistance à la corrosion et protection par l’eau de mer
La zone atmosphérique marine, la zone d'éclaboussure (corrosion la plus grave), la zone d'immersion totale et la zone de boue marine constituent un environnement de corrosion complexe. En plus de sélectionner des aciers faiblement-alliés à haute résistance-résistants à la corrosion par l'eau de mer, il est nécessaire de s'appuyer sur le système de protection combiné "revêtement anticorrosion lourd-+protection cathodique (anode sacrificielle ou courant imposé)". En tant qu'organisme protégé de la protection cathodique, la conductivité électrique de l'acier et son adaptation électrochimique avec les matériaux d'anode constituent la base du fonctionnement efficace du système.
Performances spéciales pour s'adapter aux eaux profondes et aux environnements à haute pression
Les colonnes montantes-des fonds marins, les têtes de puits sous-marines et les chambres de pression supportent une pression hydrostatique extrêmement élevée. Il est nécessaire d'utiliser des tubes en acier à paroi épaisse-et des produits en acier spécial avec une limite d'élasticité élevée, un faible taux d'élasticité, une bonne ténacité à la rupture et une résistance à l'effondrement externe. La pureté, l'uniformité et les performances dans la direction Z- (direction de l'épaisseur) des matériaux sont particulièrement importantes pour éviter les déchirures en couches.
Typique Applications
- Colonne de jambe et structure principale de la plate-forme de gaine : un grand nombre d'aciers de plate-forme offshore conformes aux normes API 2W et 2Y sont utilisés, tels que des plaques d'acier E36/E40 d'une épaisseur supérieure à 100 mm, et des tests de performances stricts dans la direction Z- sont effectués.
- Coque et module supérieur du FPSO : la coque est en acier marin à haute résistance-(AH36/DH36/EH36) et le module de traitement supérieur est en acier au carbone, en acier faible-allié ou en acier inoxydable selon les conditions moyennes.
- Pipeline sous-marin et système de colonne montante : l'acier de pipeline marin X65/X70 avec un coefficient de conception plus élevé est adopté. Les colonnes montantes-d'eau profonde utilisent des tuyaux en acier à paroi épaisse-à haute résistance-ou des couches de blindage en acier dans des colonnes montantes composites flexibles.
|
|
|
- Arbre de Noël et collecteur sous-marin : les composants de support de pression du noyau-sont constitués de pièces forgées en acier allié à haute-faible résistance-(comme l'AISI 4130/4140), et la paroi intérieure est recouverte d'une surface en alliage ou d'un revêtement de protection-résistant à la corrosion.
|
|
|
