Prečo sa zliatiny titánu stávajú kľúčovými materiálmi pre drsné podmienky pri ťažbe ropy a plynu?

Ťažba ropy a plynu sa vďaka rastúcemu globálnemu dopytu po energii presunula do extrémnych prostredí, akými sú hlboké moria a hlboké vrty. Korozívne médiá, vysoká teplota, vysoký tlak a zložité namáhanie kladú prísne požiadavky na výkon materiálov zariadení.Zliatiny titánu,so svojimi vynikajúcimi komplexnými vlastnosťami sa ukázali ako kľúčové riešenie, ktoré uľahčuje bezpečný, efektívny a ekologický rozvoj ťažby ropy a plynu.

 

 

Zliatiny titánumajú odolnosť proti korózii prostredníctvom hustého, stabilného a{0}}samoliečiaceho sa oxidového filmu na ich povrchu.

Extrémna odolnosť proti korózii: vhodné do prostredia s vysokým obsahom Cl⁻, H₂S, CO₂ a morskej vody.

 

Silná prispôsobivosť mechanických vlastností: Vysoká špecifická pevnosť znižuje hmotnosť a zaťaženie; nízky modul pružnosti zvyšuje odolnosť proti únave a prispôsobuje sa meniacim sa podmienkam zaťaženia.

Úspornejší celý-životný cyklus: Životnosť predĺžená na viac ako 15 rokov, čím sa znížia náklady o 30 % až 40 %.

 

 

1. Hlboká/ultra-ťažba z hlbokej studne a vysoko{2}}ťažby kyslého plynu

Hlboké/ultra{0}}hlboké vrty a vrty s vysokým-kyslým plynom sú kľúčovými oblasťami ťažby ropy a plynu.

 

Pracovné podmienky zahŕňajú vysokú teplotu a tlak, ako aj synergickú koróziu spôsobenú H₂S, CO₂ a Cl⁻, čo vedie k vodíkovému krehnutiu a praskaniu v tradičných materiáloch.

 

Zliatiny titánu (zvyčajne Gr5/Gr7/Gr12) sú vhodné pre olejové plášte, rúrky, vrtné rúry a vrtné nástroje. So silnou odolnosťou proti korózii, vysokou špecifickou pevnosťou a odolnosťou proti únave môžu vydržať zložité zaťaženie a znížiť riziko zlomenia a prilepenia potrubia.

Zariadenie nevykazovalo žiadnu koróziu ani netesnosti počas 5 rokov po aplikácii v poli s vysokým-kyslým plynom, čím sa znížila frekvencia údržby a prinieslo pozoruhodné výhody.

 

2. Deep-Vývoj morskej ropy a zemného plynu

Bolestivé body ropných a plynových plošín na mori: Viacnásobné ohrozenie koróziou, ktoré si vyžaduje, aby konštrukcie mali pevné aj ľahké vlastnosti.

Dve hlavné aplikácie titánových zliatin odolných voči korózii-:

 

Základné štruktúry platformy: Znížte hmotnosť a odolávajte vetru a vlnám.

Kľúčové vybavenie, stupne Gr2/Gr7/Gr5.

Výhoda: Životnosť výmenníkov tepla z titánovej zliatiny morskej vody je 8-10 rokov, so stabilnou účinnosťou a minimálnou údržbou.

Prispôsobivosť pre podmorské potrubia: Odoláva korózii morskou vodou a praskaniu koróziou pod napätím (SCC). Môže zabrániť úniku a znížiť znečistenie mora.

 

3. Operácie s krátkym-polomerom horizontálnych vrtov a stočených rúrok

Horizontálne vrty s krátkym/ultra{0}}krátkym polomerom: hlavný prúd pre ťažbu plynu z tesných/bridlicových ložísk, zvýšenie kontaktnej plochy a miery regenerácie.

 

Požiadavky: Veľké zakrivenie vrtu, ktoré si vyžaduje vysokú flexibilitu a odolnosť vrtných rúr / stočených rúrok; operácie vyžadujú odolnosť voči korózii kyselinami a štiepnymi kvapalinami.

Vhodné triedy zliatin titánu: Gr5, Ti-6Al-4V ELI.

Výhody: Vynikajúci výkon pri ohýbaní za studena, vysoká únavová životnosť a silná odolnosť proti korózii.

Aplikačné časti: Telesá stočených rúrok, spoje a vstrekovače.

Dodatočná výhoda: Ľahká konštrukcia znižuje trenie a lepenie, čím sa zlepšuje efektívnosť operácií hlbokých vrtov.

 

4. Vysokotlakové-ventily a spojovacie prvky

Hlavný význam: Vysokotlakové-ventily a upevňovacie prvky v ropných a plynových systémoch priamo ovplyvňujú bezpečnosť tesnenia.

Zliatina titánu: Typy Gr5/Ti-15Mo/Gr7, vhodné pre kryty ventilov, drieky a skrutky, vyznačujúce sa odolnosťou voči vysokému tlaku, korózii a vodíkovému krehnutiu, zaisťujúc stabilné tesnenie.

Výsledky aplikácie: Miera úniku klesla a znížila ročné straty o 200 ton. Môže tiež dosiahnuť dvojité zlepšenie bezpečnosti a hospodárnosti.

 

 

Vedecký výber zliatin odolných voči korózii-titánu na základe pracovných podmienok je nevyhnutný na dosiahnutie optimálneho zosúladenia výkonu a nákladov pri ťažbe ropy a plynu:

 

Gr2: Nákladová-efektívna s odolnosťou voči všeobecnej korózii, vhodná pre scenáre s nízkou-potrebou, ako sú pomocné zariadenia námorných plošín a potrubia/podpory v bežných korozívnych prostrediach.

 

Gr7: Vynikajúca odolnosť proti korózii v oxidačných/redukčných médiách, odolná voči Cl⁻ a H₂S, vhodná na hadičky, plášte vo vysoko-kyselinových plynových vrtoch a hlbokomorské-výstroje.

 

Gr12 : Vynikajúca odolnosť proti štrbinovej korózii a jamkovej korózii, vhodná pre prostredie s vysokou-koncentráciou Cl⁻ v morskej vode a kyslom prostredí, používa sa v hlbokomorských tepelných výmenníkoch, ventiloch a náradiach.

 

Gr5 : Vysoká pevnosť a odolnosť proti korózii, najpoužívanejšia v ropnom a plynárenskom priemysle, vhodná pre scenáre s vysokým-požiadavkami, ako sú rúry na hlboké vrty, stočené rúry a konštrukčné komponenty platforiem.

 

Ti-6Al-4V ELI: Ultranízka intersticiálna verzia Gr5 s lepšou plasticitou a odolnosťou proti únave, používaná pre stočené potrubia a spoje v horizontálnych studniach s krátkym polomerom, ktoré vyžadujú časté ohýbanie.

 

Ti-15Mo (-typ): Extrémne silná odolnosť proti korózii, vhodná pre silnú redukciu korózie a vysokotlakové-pracovné podmienky, používaná v základných komponentoch, ako sú vysokotlakové ventily a spojovacie prvky.

 

Špecializujeme sa na výskum a vývoj, výrobu a predaj výrobkov z titánu a zliatin titánu vrátane tyčí, dosiek, rúr, profilov a výkovkov. Pre viac informácií nás prosím kontaktujte prostredníctvom e-mailu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.