أخبار الشركة عن هناك معرفة علمية حول الأنابيب

الأنابيب المكسوة: دليل شامل

1. مواصفات الأنابيب المكسوة

تم تصميم الأنابيب المكسوة لتلبية معايير الصناعة الصارمة، مما يضمن الموثوقية في البيئات المسببة للتآكل والبيئات ذات الضغط العالي. تشمل المواصفات الرئيسية ما يلي:

المعايير: API 5LD (لخطوط الأنابيب المصنوعة من سبائك مقاومة للتآكل)، ASTM A265 (ألواح فولاذية مكسوة من النيكل وسبائك النيكل)، NACE MR0175/ISO 15156 (توافق الخدمة الحمضية).

الأبعاد:

القطر: يتراوح من 1 بوصة (25 مم) إلى 60 بوصة (1500 مم)، مع أحجام مخصصة تصل إلى 100 بوصة (2500 مم) للتطبيقات المتخصصة.

سمك الجدار: يختلف سمك المادة الأساسية من 6 مم إلى 50 مم؛ طبقة التكسية عادة ما تكون 2-5 مم (بحد أدنى 10٪ من إجمالي سمك الجدار).

الطول: أطوال قياسية من 6 إلى 12 مترًا، قابلة للتمديد إلى 18 مترًا لمشاريع بحرية.

تصنيفات الضغط: مصممة وفقًا لمعيار ASME B31.3/B31.4، مع فئات ضغط من 150# إلى 2500#.

المواد: المادة الأساسية (فولاذ الكربون API 5L X65/X70)؛ طبقة التكسية (الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، Inconel 625، Duplex 2205).

مثال: قد يستخدم خط أنابيب تحت سطح البحر فولاذ أساسي API 5L X65 مع طبقة Inconel 625 بسمك 3 مم، مع الالتزام بمعيار API 5LD لمقاومة كبريتيد الهيدروجين.

2. عملية تكسية الأنابيبالمعالجة اللاحقة: التلدين لتخفيف الإجهاد، التشغيل الآلي، والتخميل السطحي لتعزيز المتانة.الربط المتفجر:

العملية: تفجير المتفجرات لخلق تأثير عالي الضغط، وربط CRA والمعدن الأساسي.

التطبيقات: أنابيب ذات أقطار كبيرة (24 بوصة+) لمنصات بحرية.

التحديات: يتطلب تحكمًا دقيقًا لتجنب تشوه المادة الأساسية.

الربط بالدرفلة:

العملية: تسخين ولف طبقات القاعدة وCRA تحت الضغط.

الكفاءة: مناسبة للإنتاج بكميات كبيرة (مثل مصانع البتروكيماويات).

الطلاء باللحام:

العملية: تستخدم لحام TIG أو MIG لإيداع CRA على الجزء الداخلي من الأنبوب الأساسي.

المرونة: مثالية لمشاريع التحديث والهندسة المعقدة.

البثق المشترك:

العملية: تقوم في وقت واحد ببثق المواد الأساسية وCRA في درجات حرارة عالية.

حالة الاستخدام: أنابيب صغيرة القطر في المفاعلات النووية.المعالجة اللاحقة: التلدين لتخفيف الإجهاد، التشغيل الآلي، والتخميل السطحي لتعزيز المتانة.3. ما هو الأنبوب المكسو؟

الأنبوب المكسو هو هيكل مركب يجمع بين قاعدة من الفولاذ الكربوني (للقوة الميكانيكية) وطبقة CRA مرتبطة معدنيًا (لمقاومة التآكل/التآكل). على عكس الأنابيب المبطنة (البطانات المرفقة ميكانيكيًا)، توفر الأنابيب المكسوة رابطة دائمة، ومناسبة لدرجات الحرارة والضغوط القصوى.

مثال: في خطوط أنابيب الغاز الحمضي، تمنع طبقة Inconel 825 بسمك 5 مم تشقق الإجهاد الكبريتي، بينما تتعامل قاعدة الفولاذ الكربوني مع التدفق عالي الضغط.

4. النطاق الحجمي لأنابيب الفولاذ المكسوة

الأحجام القياسية:

القطر: 1 بوصة – 60 بوصة (API 5L/5LD).

الأحجام المخصصة: تصل إلى 100 بوصة لأنابيب سحب مياه محطات تحلية المياه.

سمك الجدار:

• الطبقة الأساسية: 6-100 مم (حسب متطلبات الضغط).الطبقة المكسوة: 2-12 مم (أكثر سمكًا للبيئات الكاشطة مثل ملاط التعدين).
• دراسة حالة: حقق أنبوب مكسو بقطر 36 بوصة مع قاعدة 40 مم وكسوة Duplex 2205 بسمك 5 مم مستخدم في حقل نفط في الشرق الأوسط عمر خدمة 30 عامًا.
  • مثال: أدى اختبار UT الفاشل في لحام مكسو إلى إعادة المعالجة مع المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT) لحل التشققات الناتجة عن الهيدروجين.المادة
  • الفولاذ المقاوم للصدأ 316L
  • 300-500Inconel 625
• 800-1200التيتانيوم درجة 2
• 1500-2500العوامل المؤثرة على التكلفة:

تعقيد العملية: يضيف الربط المتفجر 20-30٪ إلى التكلفة الأساسية.

حجم الطلب: تقلل الطلبات المجمعة (1000+ متر) التكاليف بنسبة 15-20٪.

ملاحظة: تتقلب الأسعار مع اتجاهات سوق النيكل والتيتانيوم.

• 6. معالجة سطح تكسية الأنابيبحمض الهيدروكلوريك، الكلوريدات

  • 600 درجة مئويةالتنظيف الكيميائي: التخليل باستخدام HNO3/HF للفولاذ المقاوم للصدأ.
  • التخميل: يعزز مقاومة التآكل عن طريق تكوين طبقة أكسيد الكروم.مثال: تخضع الأنابيب البحرية لطلاء رذاذ الزنك بعد التكسية لحماية إضافية من التآكل البحري.
  • 7. مادة الأنابيب المكسوة CRACRAs الشائعة وتطبيقاتها:

• المادةحمض الهيدروكلوريك، الكلوريدات

  • 600 درجة مئويةالفولاذ المقاوم للصدأ 316L
  • الكلوريدات، الأحماض الضعيفة400 درجة مئوية

• Inconel 625حمض الهيدروكلوريك، الكلوريدات

  • 600 درجة مئويةDuplex 2205
  • تشقق الإجهاد الناتج عن التآكل300 درجة مئوية

• التيتانيومحمض الهيدروكلوريك، الكلوريدات

  • 600 درجة مئويةدراسة حالة: تقاوم الأنابيب المكسوة Inconel 617 في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم الأكسدة عند 950 درجة مئوية.
  • 8. أنواع الأنابيب المكسوةحسب العملية: الربط المتفجر، الربط بالدرفلة، الطلاء باللحام.

حسب التطبيق:الأنابيب تحت سطح البحر: الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج المكسو لمقاومة مياه البحر.

أنابيب المصفاة: Incoloy 825 المكسو لوحدات استخلاص الكبريت.

9. اختبارات وفحص الأنابيب الفولاذية المكسوة

الاختبار بالموجات فوق الصوتية (UT): يكتشف الانفصال (API 5LD يفرض 100٪ UT).

الاختبار الإشعاعي (RT): يتحقق من سلامة اللحام.

• الاختبارات الميكانيكية: اختبارات الشد والصلابة والانحناء وفقًا لمعيار ASTM E8/E190.
  • مثال: أدى اختبار UT الفاشل في لحام مكسو إلى إعادة المعالجة مع المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT) لحل التشققات الناتجة عن الهيدروجين.10. تفاوت تكسية الأنابيب والعزل
  • التفاوتات الأبعاد:تفاوت القطر الخارجي: ±1٪ (ASME B36.10M).
• • دراسة حالة: تطلبت أنبوبًا بقطر 24 بوصة مع عزل 50 مم أقواسًا مخصصة لتجنب الانفصال أثناء الدوران الحراري.11. مزايا الأنابيب المكسوة
  • الكفاءة من حيث التكلفة: أرخص بنسبة 40-60٪ من الأنابيب الصلبة CRA.الأداء: يجمع بين القوة العالية (تصل إلى فولاذ X100) ومقاومة التآكل.

مثال: وفر مصنع كيماويات 2 مليون دولار أمريكي سنويًا عن طريق التحول من الأنابيب المبطنة إلى الأنابيب المكسوة في خدمة حمض الهيدروكلوريك.

12. الأنبوب المكسو مقابل الأنبوب المبطن: الاختلافات الرئيسية

المعلمة

• الفولاذ المقاوم للصدأ 316L: 400 درجة مئوية (مستمرة)، 550 درجة مئوية (متقطعة).
  • ملاحظة: تحد المادة الأساسية من الأداء العام (يلين الفولاذ الكربوني فوق 450 درجة مئوية).14. مخطط طبقة التصليد حول الأنبوب المكسو
  • التطبيقمادة التصليد
  • السماكة (مم)نقل الملاط

3-5

أنابيب الحفر

كربيد الكروم

1. 2-4صمامات درجة الحرارة العالية
2. سبيكة الكوبالت ستيلايت1-3
3. 15. تفاوتات تسطح الأنابيب المكسوة InconelASME B31.3: انحراف مسموح به ≤1.5 مم/م.

مثال: تطلب أنبوبًا مكسوًا بـ Inconel بطول 12 مترًا لمشروع للطاقة الحرارية الأرضية استقامة دقيقة لتحقيق تسطح 2 مم/م.

16. تطبيقات الأنابيب المكسوة الداخلية

النفط والغاز: