จะเลือกส่วนประกอบในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซที่เหมาะสมได้อย่างไร

หัวใจสำคัญของการเลือกส่วนประกอบสำหรับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซอยู่ที่สภาวะการทำงานที่ตรงกับคุณสมบัติของวัสดุอย่างแม่นยำ เมื่อต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิและความดันสูง ปริมาณซัลเฟอร์และคลอรีน และการพังทลายของการไหลแบบหลายเฟส การเลือกชิ้นส่วนตามวัตถุประสงค์ทั่วไป-แบบสุ่มสี่สุ่มห้าสามารถนำไปสู่การรั่วไหล การแตกหัก หรือการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนได้อย่างง่ายดาย ต่อไปนี้เป็นกลยุทธ์การเลือกอย่างเป็นระบบตามคุณลักษณะหลัก 3 ประการ ได้แก่ ความต้านทานการกัดกร่อน ความแข็งแรงสูง และความต้านทานการสึกหรอ:

การเลือกวัสดุตามความต้านทานการกัดกร่อน: การต่อสู้กับ "นักฆ่าที่มองไม่เห็น" เช่น H₂S, CO₂ และไอออนคลอไรด์

การกัดกร่อนเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวของอุปกรณ์น้ำมันและก๊าซ การเลือกใช้วัสดุต้องขึ้นอยู่กับประเภทของสื่อและระดับสิ่งแวดล้อม:

สภาพแวดล้อมที่มี H₂S- (สภาวะที่เป็นกรด): ต้องเป็นไปตามมาตรฐาน NACE MR0175/ISO 15156 โดยจัดลำดับความสำคัญของวัสดุที่ทนต่อการแตกร้าวจากความเค้นซัลไฟด์ (SSC):

• เหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ-: ความต้านทานแรงดึงต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ 655MPa ความแข็งน้อยกว่าหรือเท่ากับ 22 HRC และต้องดำเนินการบำบัดความร้อนเพื่อบรรเทาความเครียด-
• โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน- (CRA): สำหรับแหล่งก๊าซซัลเฟอร์สูง- แนะนำให้ใช้โลหะผสมที่มีนิกเกิล- (เช่น Inconel 625, Monel 400) หรือเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ (เช่น 2205) เนื่องจากโลหะผสมเหล่านี้ทำงานได้ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่มีไอออน H₂S และคลอไรด์อยู่ร่วมกัน
• การกัดกร่อนของซัลเฟอร์ที่อุณหภูมิสูง- (หน่วยการกลั่น): เหล็กกล้าคาร์บอน + 0 แผ่นคอมโพสิต Cr13 หรือเหล็กสแตนเลส 321 สามารถใช้กับชิ้นส่วนที่มีอุณหภูมิสูง-ของตัวหอคอยได้ แนะนำให้ใช้เหล็กกล้าคาร์บอนอลูมิไนซ์หรือ 0Cr18Ni10Ti สำหรับมัดท่อแลกเปลี่ยนความร้อน
• น้ำทะเลหรือสภาพแวดล้อมที่มีคลอรีนสูง-: แนะนำให้ใช้อะลูมิเนียมบรอนซ์ (ZQAl9-4) เนื่องจากสามารถสร้างฟิล์มออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิวได้ มีความต้านทานการกัดกร่อนของน้ำทะเลได้ดีเยี่ยม และเหมาะสำหรับส่วนประกอบปั๊มและวาล์วบนเรือและแพลตฟอร์ม FPSO

การเลือกตามความแข็งแรงสูง: ทนทานต่อแรงดันสูงและแรงกระแทกทางกล

ในการปฏิบัติงานในหลุมลึกและลึกเป็นพิเศษ- ส่วนประกอบจะต้องทนทานต่อแรงดันสถิตและโหลดไดนามิกที่สูงมาก:

• สตัดและตัวยึด: สตัดเกลียวเต็มมีแนวโน้มที่จะเกิดการคลายตัวที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่า 450 องศา) ควรเลือกวัสดุที่ต้านทานการคืบของอุณหภูมิสูง- เช่น โลหะผสมพิเศษที่พัฒนาโดย Wuxi ASMI ซึ่งสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 500 องศา และผ่านการทดสอบการกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ-ที่ -101 องศา
• ท่อและปลอกเจาะ: ต้องเป็นไปตามมาตรฐาน API 5CT โดยมีการแบ่งประเภทความแข็งแรงของวัสดุที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน (เช่น P110, Q125) สำหรับพื้นที่ที่มีความเครียดสูง- ขอแนะนำให้ใช้วัสดุคอมโพสิต PEEK ที่เสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ เนื่องจากมีความต้านทานความล้าที่ดีเยี่ยม และเหมาะสำหรับส่วนประกอบที่มีความแม่นยำ เช่น ตัวเชื่อมต่ออุปกรณ์ตัดไม้
• แบริ่งแรงดันวาล์ว: ตัววาล์วออกซิเจนแรงดันสูง-ควรทำจากโลหะผสมที่มีนิกเกิล Monel หรือ Inconel- หลีกเลี่ยงการใช้วาล์วประตูเหล็กคาร์บอนซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดประกายไฟ