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耐蚀钢和耐蚀合金在油气行业应用前景怎么样

厂家:上海炫纵实业 浏览量:发布时间:2021-10-15 22:39:44

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耐蚀钢和耐蚀合金在油气行业应用前景怎么样虽然我们努力促进可再生能源,但在未来几十年内,油气仍然是能源的主要动力.现有的石油和天然气资源大部分已枯竭,开发难度较大,为满足油气需求的迅速增长,现有的油气田必须采用更为先进的采油方法.石油容易开采的时代已经结束.耐蚀钢和耐蚀合金在油气行业应用前景怎么样近几十年来,

耐蚀钢和耐蚀合金在油气行业应用前景怎么样

虽然我们努力促进可再生能源,但在未来几十年内,油气仍然是能源的主要动力.现有的石油和天然气资源大部分已枯竭,开发难度较大,为满足油气需求的迅速增长,现有的油气田必须采用更为先进的采油方法.石油容易开采的时代已经结束.

耐蚀钢和耐蚀合金在油气行业应用前景怎么样

近几十年来,海上采油平台油气产量占总产量的比重大幅度上升,超深水开采技术的迅速发展,未来仍有较大的发展空间.由于工作环境越来越严酷,例如,在高温、高压、高CO2的酸性环境下,油气开采越来越困难(硫化氢含量高).因此,要保证石油、天然气、石油、天然气、石油、天然气等的正常生产,就必须具备先进的技术、优良的设备、高性能的材料.

耐蚀钢和耐蚀合金在油气行业的应用前景

因此,耐腐蚀合金才会有用武之地,因为它们更加符合日益严格的开采和生产要求.所以,石油和天然气上游行业对合金钢、不锈钢、镍合金的需求大幅增加,并且这种趋势还会持续.石油和天然气工业用耐腐蚀合金品种及其选用最有代表性的耐腐蚀合金是不锈钢和镍合金.石油和天然气工业中,除了典型的耐腐蚀合金,还广泛应用于特种合金.合金、不锈钢中有95%是合金,而镍合金只占5%,而镍合金则占25%.耐腐蚀合金的需求和选择取决于生产/储存环境(按重要性分类):

腐蚀(H2S.CO2.氯化物)

·温度

·压力

锈蚀工程师计算出每年的预计腐蚀率,再乘以设计寿命.在期望腐蚀量超过某一值时,可选择耐腐蚀合金,或选择碳钢,但要提高壁厚.除采用整体抗腐蚀合金材料外,还可采用抗腐蚀合金复合或堆焊碳钢或合金钢.防腐蚀的另一方法是化学抑制剂或阴极保护.

当把安全作为首要因素时,材料的选择也决定了生命周期成本的计算.尽管早期耐腐蚀合金投资较大,但相对于整个寿命来说,它是一种比较经济的选择,它可以减少更换次数,减少维护,并且不需要化学抑制剂.石油和天然气工程用钢的选择顺序是,碳钢→合金钢→13Cr马氏体不锈钢→300系不锈钢→双相钢(22Cr)→超级双相不锈钢(25Cr)→28Cr(合金28)→钛合金.尽量用碳钢和合金钢,因为它们的价格最低,所以最好用.

然而,随着生产环境的恶化,必须逐步选用更高牌号的材料,耐腐蚀合金是无法取代的.以下是石油和天然气工业中使用最广泛的钢种:

合金材料:4145H、4130,4140,4330863、F22.

马氏体不锈钢:13Cr,Super13Cr,410,420,F6NM.

-奥氏体不锈钢:316,304,321,317L,Nitronic50/60,904L254SMO(6Mo)

双相不锈钢:LDX2101,2205,2507.

PH钢:17-4,15-5,13-8.

镍合金:825,625,718,925,合金28.

非磁钢:特种铬锰奥氏体钢.

各种耐腐蚀合金产品均需使用,包括3D锻件.轧制环.锻造和轧制棒.无缝管和焊管,复合管.厚板及带材.特种合金钢和耐腐蚀合金在石油和天然气工业中有着广泛的应用,尤其是海上生产.可用作钻柱.管子.套管.井下完井设备.井口装置.防喷装置.水下采油树.排出.套管.套管.套管.套管.井下管线.阀门.水泵等.下面是一些应用实例:

定位及水平钻进零件,用专用的非磁性钢在精密的旋转锻压机上锻造,然后进行机加工.底孔组合件包括钻环、MWD和LWD工具.井下动力钻具和钻头.

::无缝管用于管道和套管(OCTG).依据液体的组成,可选用13Cr.超级双相不锈钢或镍合金.需进行冷加工以增加强度.

复合焊管成本低,可替代耐腐蚀合金管.出油管.输送管道及钢悬链立管.复合管道的衬管为碳钢母管和耐腐蚀合金(如316L.825.625).其复合方式有冶金和机械复合工艺.

可取代刚性出油管和竖管的软管.机架用冷轧卷板.一般使用316L.经济型双相.双相和超级双相不锈钢.

大锻件,如防喷器和水下采油树等.一般用合金(F22,8630,4130)制造,为防止腐蚀,在湿区部分用镍合金堆焊.小锻件,如阀体等,也多使用双相不锈钢.

大管径薄壁LNG管道(主要为304L和316L).LNG的低温输送管道使用Invar(合金36)或9%镍钢.Invar还可以用在LNG运输船舶上.

两种截然不同的力量推动了宏观趋势和耐腐蚀合金在全球油气工业中的应用:美国的陆上页岩油气和全球海洋油气田(尤其是深水),两者差别很大,但发展都很迅速.在过去5年中,由于钻井和完井技术的巨大进步,美国陆上页岩气产量急剧增加.横向钻探和水力致裂法的发展释放出之前无法获得的资源,改变了美国陆地资源市场,在不到10年的时间里,美国水平钻井井架的份额从10%增加到超过60%.底孔洞所承受的变形,加上页岩气和高压页岩油的腐蚀,钻机必须使用优质材料.

由于各种因素的作用,海洋耐腐蚀合金在海洋尤其是深海中的用量已超过需求基准.海洋工程投资在2013~2017年将达到1.2万亿,比前5年增加57%.这个深水工程将超过8000亿美元,比前五年增加60%.对深海项目的投资主要有两个方面,一是在美国墨西哥湾,在非洲和巴西进行深海和超深海开采;二是天然气开采,尤其是在亚洲的陆上和浮动设备.就新的深海和超深海开发项目而言,油藏压力和温度都在增加,生产企业同时也了解了现有深海和超深海尖端开发项目的经验和教训.随着对现有设备安全和操作数据的重视,各大石油企业和大型国家石油公司都要求其所属企业为海下设备选择更高牌号的材料.

随着井口压力达到15000psi或以上,井流温度达到350℃,因腐蚀而造成的污染,包括二氧化碳和硫化氢,所有不锈钢、镍合金等优质材料的需求都会持续增加.

虽然页岩气的迅速发展大大压低了美国的天然气价格,但亚洲市场(包括中国.日本.韩国和印度)对能源需求的迅速增长,以及对核能的担忧导致美国LNG价格上涨.LNG需求的增长促使大量资金投入新建和扩建LNG项目,2013~2017年新增LNG产能可达2亿吨.这些天然气大部分是从海上的平台,通过陆地或浮式设备液化.尽管目前大部分LNG项目位于较浅水域(500m以内),但海洋LNG大多采用水下技术,包括未处理井流的长距离锚杆.许多情况下,气体中含有大量杂质,使得与井流接触的钢材处于强腐蚀环境.此外,在澳大利亚等地区,环境法规非常严格,设备必须寿命长,终生免维护.因此,生产企业必须选择优质的材料,包括海底设备和管道,使用镍基复合或不锈钢整体管.

海洋石油工业将增加不锈钢和特殊钢的用量,以应对海洋和页岩气的双重驱动,以应对技术挑战和开发已探明资源.在石油天然气工业中,对于愿意按照石油天然气工业严格标准进行投资的生产企业,其销售机会很大.

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耐蚀钢 耐蚀合金 油气行业应用
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