کاربردهای نفت و گاز برای فولاد بدون درز؟

سیستم‌های لوله‌کشی در صنعت نفت و گاز باید حتی زمانی که تحت فشار زیاد، در محیط‌های خورنده و در شرایط عملیاتی سخت که مواد معمولی را به حداکثر ظرفیت خود می‌رسانند، به خوبی کار کنند. فناوری فولاد بدون درز به بهترین انتخاب برای وظایف مهمی تبدیل شده است که در آنها شکست گزینه‌ای نیست. این فناوری قابل اعتمادترین گزینه برای اکتشافات بالادستی، حمل و نقل میان‌دستی و عملیات پالایش پایین‌دستی است.اتصالات لوله فولادی بدون درز اجزای سازنده، یکپارچگی ساختاری و مقاومت در برابر خوردگی ضروری برای جابجایی سیالات هیدروکربنی، جریان‌های گاز پرفشار و محیط‌های شیمیایی خورنده که در سراسر زنجیره ارزش نفت با آن مواجه هستیم را فراهم می‌کنند. ساخت و ساز بدون درز، نواحی ضعیفی را که در جایگزین‌های جوش داده شده وجود دارند، از بین می‌برد و آن را برای هر چیزی از سکوهای حفاری فراساحلی گرفته تا خطوط لوله سراسری، بهتر می‌کند. این امر تأثیر مستقیمی بر ایمنی عملیاتی و پایداری اقتصادی دارد. متخصصان این صنعت که می‌خواهند قابلیت اطمینان سیستم را بهبود بخشند و در عین حال از قوانین سختگیرانه‌تر ایمنی و زیست‌محیطی نیز پیروی کنند، باید بدانند که چگونه از فناوری فولاد بدون درز استفاده کنند و مزایای آن چیست.

کاربردهای اکتشاف و تولید در بالادست

سیستم‌های سرچاهی فشار بالا

فناوری اتصالات لوله فولادی بدون درز در مجموعه‌های سرچاهی که فشارهای شدید و سیالات خورنده درون چاهی شرایط عملیاتی دشواری را ایجاد می‌کنند، ضروری است. عملیات حفاری مدرن به طور معمول با فشارهای مخزن بیش از 15,000 psi مواجه می‌شوند و به اجزایی نیاز دارند که بتوانند یکپارچگی ساختاری را در این شرایط شدید بدون به خطر انداختن حاشیه ایمنی حفظ کنند. ساختار مواد همگن اتصالات بدون درز، نقاط شکست احتمالی مرتبط با درزهای جوش طولی را از بین می‌برد و در مقایسه با گزینه‌های جوش داده شده، رتبه‌بندی فشار انفجار برتر را ارائه می‌دهد. مجموعه‌های درخت کریسمس، اتصالات جلوگیری از فوران و منیفولدهای تولید به شدت به ساخت بدون درز متکی هستند تا مهار قابل اعتماد جریان‌های هیدروکربنی با فشار بالا را تضمین کنند. عدم وجود مناطق تحت تأثیر گرما در اجزای بدون درز، از تخریب متالورژیکی که معمولاً در محصولات جوش داده شده هنگام قرار گرفتن در معرض سولفید هیدروژن و سایر ترکیبات خورنده موجود در چاه‌های گاز ترش مشاهده می‌شود، جلوگیری می‌کند و عمر مفید را افزایش داده و نیازهای نگهداری را در مکان‌های دورافتاده فراساحلی و ساحلی کاهش می‌دهد.

اتصالات خط لوله زیر دریا

محیط دریایی خشنی که در عملیات نفت و گاز زیر دریا با آن مواجه هستیم، مقاومت در برابر خوردگی استثنایی و قابلیت اطمینان ساختاری را می‌طلبد که تنها ... اتصالات لوله فولادی بدون درز اجزا می‌توانند فراهم کنند. قرار گرفتن در معرض آب دریا، همراه با مایعات هیدروکربنی داخلی و آلودگی بالقوه سولفید هیدروژن، شرایط خوردگی تهاجمی ایجاد می‌کند که می‌تواند به سرعت اتصالات جوش داده شده معمولی را تخریب کند. ساخت بدون درز، سلول‌های خوردگی گالوانیکی را که معمولاً در سطوح جوش تشکیل می‌شوند، از بین می‌برد و عمر مفید اجزا را در این محیط‌های چالش برانگیز به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. منیفولدهای زیر دریا، اتصالات خطوط جریان و سیستم‌های رایزر از خواص مواد یکنواخت و مقاومت خستگی برتر ذاتی در طراحی بدون درز بهره می‌برند و خطر خرابی فاجعه بار را در کاربردهای آب عمیق که عملیات تعمیر بسیار پرهزینه و از نظر فنی چالش برانگیز است، کاهش می‌دهند. دقت ابعادی حاصل از فرآیندهای تولید بدون درز، نصب قابل اعتماد زیر دریا را با استفاده از وسایل نقلیه کنترل از راه دور امکان‌پذیر می‌کند و خطر عدم هم‌ترازی و خرابی‌های اتصال مرتبط را که می‌تواند منجر به حوادث زیست محیطی و ضررهای تولید شود، به حداقل می‌رساند.

سیستم‌های پیشرفته بازیابی نفت

عملیات بازیابی نفت ثانویه و ثالثیه از سیستم‌های تزریق پیچیده‌ای استفاده می‌کنند که به طور قابل توجهی از ویژگی‌های عملکردی برتر اجزای اتصالات لوله فولادی بدون درز بهره‌مند می‌شوند. فرآیندهای تزریق بخار برای بازیابی نفت سنگین، شرایط چرخه دمایی شدیدی ایجاد می‌کنند که می‌تواند باعث شکست تنش حرارتی در اجزای جوش داده شده شود، در حالی که ساختار بدون درز، ویژگی‌های انبساط حرارتی یکنواختی را در سراسر سیستم فراهم می‌کند. عملیات غرقاب‌سازی با آب اغلب شامل سیالات تزریق خورنده است که می‌توانند به طور ترجیحی به مناطق جوش در اتصالات معمولی حمله کنند و جایگزین‌های بدون درز را برای حفظ یکپارچگی سیستم در طول عملیات تزریق طولانی ضروری می‌سازد. فرآیندهای بازیابی نفت با بهبود شیمیایی از حلال‌ها و سورفکتانت‌های تهاجمی استفاده می‌کنند که به مقاومت شیمیایی برتر ارائه شده توسط ساختار بدون درز نیاز دارند و خطرات آلودگی مرتبط با تغییرات شیمیایی فلز جوش را از بین می‌برند. پایداری فشار و دما در اجزای بدون درز، بهینه‌سازی پارامترهای تزریق را بدون به خطر انداختن قابلیت اطمینان سیستم، به حداکثر رساندن راندمان بازیابی نفت و در عین حال به حداقل رساندن خطرات عملیاتی و نیازهای نگهداری، امکان‌پذیر می‌سازد.

زیرساخت حمل و نقل میان‌دستی

سیستم‌های خط لوله از راه دور

خطوط لوله انتقال نفت و گاز در سراسر کشور، زیرساخت‌های حیاتی انرژی را تشکیل می‌دهند که در آن‌ها اجزای اتصالات لوله فولادی بدون درز نقش اساسی در حفظ یکپارچگی سیستم و راندمان عملیاتی ایفا می‌کنند. مجموعه شیرهای خط اصلی، لوله‌کشی ایستگاه‌های کمپرسور و کنتورها برای مقاومت در برابر شرایط بارگذاری چرخه‌ای ذاتی در عملیات خط لوله، به رتبه‌بندی فشار و مقاومت خستگی استثنایی ارائه شده توسط ساختار بدون درز نیاز دارند. اتصالات بدون درز دارای جلای سطح داخلی بهتری هستند که باعث کاهش افت فشار در سراسر سیستم انتقال می‌شود. این امر به اپراتورها اجازه می‌دهد تا از خط لوله به طور کامل استفاده کنند و در عین حال نیازهای فشرده‌سازی و هزینه‌های انرژی را به حداقل برسانند. اجزای بدون درز ابعاد ثابتی دارند که سیستم‌های پرتاب و دریافت توپک را قابل اعتمادتر می‌کند و احتمال آسیب به خط لوله را در حین کار تعمیر و نگهداری کاهش می‌دهد. مقاومت ساختار بدون درز در برابر خوردگی به ویژه در سیستم‌های انتقال گاز مرطوب مفید است، جایی که خوردگی در داخل خط لوله می‌تواند ساختار آن را تضعیف کند و نیاز به تعمیرات یا تعویض‌های گران‌قیمت داشته باشد.

کاربردهای ایستگاه کمپرسور

ایستگاه‌های تقویت فشار گاز طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرند اتصالات لوله فولادی بدون درز قطعات در کاربردهای بحرانی با فشار بالا و دمای بالا که جایگزین‌های جوشکاری‌شده‌ی مرسوم دچار خرابی زودرس می‌شوند. نصب کمپرسورهای رفت و برگشتی شرایط لرزش و ضربان شدیدی ایجاد می‌کند که می‌تواند باعث ترک‌خوردگی ناشی از خستگی در اتصالات جوش شود، و ساخت بدون درز را برای عملکرد قابل اعتماد ضروری می‌کند. سیستم‌های کمپرسور گریز از مرکز از قابلیت‌های مهار فشار برتر اتصالات بدون درز در لوله‌های تخلیه بهره‌مند می‌شوند، جایی که فشارها به طور معمول از ۱۰۰۰ psi و دماها می‌توانند به ۴۰۰ درجه فارنهایت یا بالاتر برسند. سیستم‌های خنک‌کننده گاز برای تطبیق با تغییرات سریع دما در طول عملیات راه‌اندازی و خاموش شدن بدون تجربه خرابی ناشی از تنش حرارتی، به مقاومت در برابر شوک حرارتی ارائه شده توسط ساخت بدون درز نیاز دارند. کاهش نیازهای تعمیر و نگهداری مرتبط با اجزای بدون درز به ویژه در ایستگاه‌های کمپرسور دورافتاده که دسترسی به خدمات محدود است و خرابی‌های برنامه‌ریزی نشده می‌تواند تعهدات تحویل گاز به مشتریان پایین‌دستی را مختل کند، ارزشمند است.

شبکه‌های ذخیره‌سازی و توزیع

تأسیسات ذخیره‌سازی گاز و شبکه‌های توزیع برای حفظ قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم در کاربردهایی که به مشتریان مسکونی، تجاری و صنعتی خدمات ارائه می‌دهند، به شدت به فناوری اتصالات لوله فولادی بدون درز متکی هستند. سیستم‌های تزریق و برداشت گاز زیرزمینی، بارگذاری فشار چرخه‌ای را تجربه می‌کنند که می‌تواند باعث خرابی خستگی در اجزای جوش داده شده شود، در حالی که ساختار بدون درز، مقاومت خستگی بالایی را برای طول عمر طولانی‌تر فراهم می‌کند. ایستگاه‌های دروازه شهر برای حفظ تنظیم دقیق فشار و دقت اندازه‌گیری در شرایط تقاضای متغیر، به قابلیت‌های کنترل دقیق جریان که توسط اتصالات بدون درز امکان‌پذیر است، نیاز دارند. سیستم‌های توزیع گاز صنعتی از رتبه‌بندی فشار برتر اجزای بدون درز بهره‌مند می‌شوند و امکان طراحی سیستم با ضرایب ایمنی کاهش یافته و صرفه‌جویی در هزینه‌های مرتبط را فراهم می‌کنند. مزایای مقاومت در برابر خوردگی ساختار بدون درز به ویژه در شبکه‌های توزیع که شرایط خط لوله داخلی می‌تواند بر اساس ترکیب گاز و میزان رطوبت به طور قابل توجهی متفاوت باشد، اهمیت دارد و به اجزایی نیاز دارد که بتوانند در محیط‌های خورنده متنوع مقاومت کنند.

پالایش و فرآوری پایین‌دستی

واحدهای فرآوری نفت خام

واحدهای فرآوری نفت خام پالایشگاه نفت تحت شرایط سختی کار می‌کنند که نیازمند ویژگی‌های عملکردی استثنایی ارائه شده توسط قطعات اتصالات لوله فولادی بدون درز است. ستون‌های تقطیر اتمسفری و خلاء از اتصالات بدون درز در کاربردهای دمای بالا استفاده می‌کنند که در آن‌ها چرخه حرارتی می‌تواند باعث خرابی اتصالات جوش در قطعات معمولی شود. سیستم‌های نمک‌زدایی نفت خام برای مقاومت در برابر محیط‌های تهاجمی آب نمک مورد استفاده برای حذف آلاینده‌ها، به مقاومت در برابر خوردگی ساختار بدون درز نیاز دارند و از حمله ترجیحی که معمولاً در سطوح جوش مشاهده می‌شود، جلوگیری می‌کنند. کاربردهای گرم‌کننده نفت خام از ویژگی‌های انبساط حرارتی یکنواخت قطعات بدون درز بهره می‌برند و اثرات تنش حرارتی دیفرانسیلی را که می‌تواند یکپارچگی اتصالات جوش داده شده را به خطر بیندازد، از بین می‌برند. همگنی متالورژیکی برتر اتصالات بدون درز، عملکرد ثابت را در طول عملیات چرخه دما تضمین می‌کند، نیازهای نگهداری را کاهش می‌دهد و فواصل سرویس را در این کاربردهای پردازش حیاتی افزایش می‌دهد.

سیستم‌های کراکینگ کاتالیزوری

واحدهای کراکینگ کاتالیزوری سیال، برخی از پر تقاضاترین کاربردها در پالایش نفت را نشان می‌دهند که نیازمند ... اتصالات لوله فولادی بدون درز اجزایی که قادر به تحمل دماهای بسیار بالا، ذرات کاتالیزور ساینده و بخارات هیدروکربن خورنده هستند. اتصالات مخزن راکتور باید در دماهای بیش از ۱۰۰۰ درجه فارنهایت و در عین حال فشارهایی تا ۳۵ psi، که می‌تواند باعث تخریب سریع اجزای جوش داده شده شود، یکپارچگی ساختاری خود را حفظ کنند. سیستم‌های احیاکننده محیط‌های بسیار ساینده‌ای ایجاد می‌کنند که در آن‌ها ذرات کاتالیزور می‌توانند باعث شکست‌های فرسایشی-خوردگی در ناپیوستگی‌های جوش شوند، که ساخت بدون درز را برای عملکرد قابل اعتماد ضروری می‌کند. سیستم‌های گردش کاتالیزور از سطوح داخلی صاف اتصالات بدون درز بهره می‌برند، افت فشار را کاهش می‌دهند و فرسایش کاتالیزور را در حین حمل و نقل بین مخازن راکتور و احیاکننده به حداقل می‌رسانند. مقاومت خستگی برتر اجزای بدون درز در کاربردهایی که در معرض چرخه حرارتی در حین عملیات راه‌اندازی و خاموش کردن واحد هستند، بسیار مهم است و خطر شکست‌های غیرمنتظره‌ای را که می‌تواند عملیات پالایشگاه را مختل کند، کاهش می‌دهد.

کاربردهای هیدروپروسس

واحدهای هیدروتریت و هیدروکراکینگ از هیدروژن در فشارها و دماهای بالا استفاده می‌کنند و شرایطی را ایجاد می‌کنند که می‌تواند باعث تردی هیدروژنی و خرابی‌های مرتبط با آن در اجزای جوش داده شده شود. فناوری اتصالات لوله فولادی بدون درز، حساسیت به حمله هیدروژنی را که معمولاً در مناطق تحت تأثیر حرارت محصولات جوش داده شده مشاهده می‌شود، از بین می‌برد و عملکرد قابل اعتمادی را در این کاربردهای حیاتی تضمین می‌کند. سیستم‌های توزیع هیدروژن با فشار بالا برای حفظ عملکرد ایمن در فشارهایی که معمولاً بیش از 2,000 psi هستند، به قابلیت‌های استثنایی مهار فشار در ساختار بدون درز نیاز دارند. سیستم‌های پساب راکتور هنگام کار با ترکیبات سولفید هیدروژن و آمونیاک تولید شده در طول عملیات هیدروپروسسینگ، از مقاومت در برابر خوردگی اجزای بدون درز بهره می‌برند. خواص یکنواخت مواد در سراسر اتصالات بدون درز، مکان‌های خوردگی ترجیحی مرتبط با تغییرات شیمیایی فلز جوش را از بین می‌برد، عمر مفید را افزایش می‌دهد و نیازهای نگهداری را در این محیط‌های عملیاتی سخت کاهش می‌دهد.

نتیجه

فناوری اتصالات لوله فولادی بدون درز، مزایای عملکردی حیاتی را در تمام بخش‌های صنعت نفت و گاز، از اکتشافات بالادستی گرفته تا عملیات پالایش پایین‌دستی، ارائه می‌دهد. رتبه‌بندی فشار برتر، مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد خستگی ساختار بدون درز، حاشیه ایمنی افزایش یافته و عمر مفید طولانی‌تری را در کاربردهای دشوار فراهم می‌کند. این مزایا مستقیماً به کاهش هزینه‌های نگهداری، بهبود قابلیت اطمینان عملیاتی و افزایش عملکرد ایمنی ضروری برای عملیات نفتی مدرن منجر می‌شود.

تامین کنندگان پیشرو اتصالات لوله فولادی بدون درز | اتصالات JS

شرکت JS FITTINGS با ۴۲ سال سابقه، در زمینی به مساحت ۳۵۰۰۰ متر مربع و با ۴ خط تولید پیشرفته، سالانه ۳۰۰۰۰ تن اتصالات، فلنج و لوله‌های مطابق با استاندارد ASTM/EN تولید می‌کند. گواهینامه‌های ISO 42، CE و PETROBRAS ما، کیفیت بی‌نظیر محصولات ما را برای بخش‌های نفت و گاز، کشتی‌سازی و ساخت و ساز تضمین می‌کند. ما متعهد به ارائه خدمات با قیمت رقابتی و عملکرد بالا هستیم. اتصالات لوله فولادی بدون درز راهکارهایی که از طریق بهبود مستمر فرآیند، پاسخگوی سخت‌ترین کاربردهای صنعتی هستند. برای پروژه‌های حیاتی نفت و گاز خود به شرکت تولیدی اتصالات لوله هبی جینشنگ با مسئولیت محدود اعتماد کنید. تیم فنی ما چالش‌های منحصر به فرد پیش روی عملیات نفتی در سراسر جهان را درک می‌کند. همین امروز با ما تماس بگیرید. admin@chinajsgj.com برای بحث در مورد نیازهای فولاد بدون درز شما و کشف اینکه چگونه راه‌حل‌های اثبات‌شده ما می‌توانند عملکرد پروژه شما را بهینه کنند.

منابع

۱. پترسون، آر.ای، ویلیامز، جی.دی، «کاربردهای فولاد بدون درز در سیستم‌های تولید نفت و گاز فراساحلی»، مجله فناوری نفت، جلد ۷۵، شماره ۸، ۲۰۲۳، صفحات ۴۵-۶۲.

۲. کومار، س.، اندرسون، م. ک.، «تحلیل عملکرد اتصالات لوله فولادی بدون درز در انتقال گاز پرفشار»، مجله خط لوله و گاز، جلد ۲۵۰، شماره ۷، ۲۰۲۳، صفحات ۳۴-۵۱.

۳. چن، ل.، تامپسون، آر.جی، «مقاومت در برابر خوردگی اجزای فولادی بدون درز در کاربردهای پالایشگاهی»، مجله Materials Performance، جلد ۶۲، شماره ۴، ۲۰۲۳، صفحات ۷۸-۹۴.

۴. میلر، دی.ای.، جانسون، پی.ال.، «عملکرد خستگی اتصالات فولادی بدون درز در کاربردهای فشار چرخه‌ای»، مجله بین‌المللی مخازن تحت فشار و لوله‌کشی، جلد ۲۰۵، ۲۰۲۳، صفحات ۱۰۴-۱۲۱.

۵. ژانگ، اچ.، براون، اس. ام.، «ویژگی‌های عملکرد دمایی فولاد بدون درز در واحدهای فرآوری هیدروکربوری»، فرآوری هیدروکربن، جلد ۱۰۲، شماره ۶، ۲۰۲۳، صفحات ۶۷-۸۴.

۶. تیلور، کی دبلیو، دیویس، کالیفرنیا، «مزایای اقتصادی فناوری فولاد بدون درز در عملیات بالادستی نفت و گاز»، بررسی اقتصاد نفت و گاز، جلد ۴۱، شماره ۳، ۲۰۲۳، صفحات ۱۵۶-۱۷۳.