Ống thép không gỉ hàn ASTM A312 TP304N: Khả năng sản xuất và thông số kỹ thuật sản phẩm

Quốc gia:Brazil (Lưu vực Campos, ngoài khơi Rio de Janeiro)
Tiêu chuẩn & Cấp độ:ASTM A312 TP304N (có mối hàn)
Kích thước & Số lượng:

• Đường kính ngoài 219,1mm (8″) × Độ dày thành ống Schedule 10S (3,76mm WT) – 1.200 mét (khoảng 28 tấn) – Quy trình EFW
• Đường kính ngoài 168,3mm (6″) × Độ dày thành ống Schedule 10S (3,40mm WT) – 1.800 mét (khoảng 22 tấn) – Quy trình hàn điện trở (ERW)
• Đường kính ngoài 114,3mm (4″) × Độ dày thành ống Schedule 10S (3,05mm WT) – 2.500 mét (khoảng 20 tấn) – Quy trình hàn điện trở (ERW)
• Đường kính ngoài 60,3mm (2″) × Độ dày thành ống Schedule 10S (2,77mm WT) – 3.000 mét (khoảng 12 tấn) – Quy trình hàn điện trở (ERW)
• Đường kính ngoài 406,4mm (16″) × Độ dày thành ống Schedule 10S (4,78mm WT) – 300 mét (khoảng 12 tấn) – Quy trình EFW (cột kết cấu)

Tổng cộng:8.800 mét (8,8 km), xấp xỉ 94 tấn

Thông số kỹ thuật:Ống thép ASTM A312 TP304N được ủ dung dịch và tẩy gỉ, vát mép. Thử nghiệm thủy tĩnh. Kiểm tra siêu âm 100% đối với ống EFW, kiểm tra dòng điện xoáy đối với ống ERW. Kiểm tra PMI trên mỗi ống. Thử nghiệm kéo (giới hạn chảy ≥ 275 MPa, đạt được 310-340 MPa; độ bền kéo ≥ 550 MPa, đạt được 580-620 MPa). Thử nghiệm va đập Charpy ở -20°C (tối thiểu 27J, đạt được 100-150J). Thử nghiệm ăn mòn giữa các hạt theo ASTM A262 Thực hành E (đạt). Kiểm tra bởi bên thứ ba DNV Brazil.

Ứng dụng:Hệ thống đường ống xử lý và giá đỡ kết cấu trên giàn khoan dầu ngoài khơi tại lưu vực Campos. Hệ thống đường ống này dùng để vận chuyển nước thải và khí áp suất thấp ở nhiệt độ 50-80°C với hàm lượng clorua thấp (nước thải đã qua xử lý). Hệ thống giá đỡ kết cấu dùng cho các cụm thiết bị và giá đỡ đường ống. Giàn khoan cần giảm trọng lượng để kéo dài tuổi thọ (do lo ngại về mỏi vật liệu). Thép TP304N được lựa chọn vì có độ bền kéo cao hơn 35%, cho phép sử dụng thành ống mỏng hơn (Schedule 10S thay vì Schedule 40S) cho cả đường ống và các cấu kiện kết cấu.

Bối cảnh kỹ thuật:Ban đầu, giàn khoan được thiết kế cho đường ống 304. Bằng cách nâng cấp lên TP304N và giảm độ dày thành ống từ Schedule 40S (4,55-8,18mm) xuống Schedule 10S (2,77-4,78mm), nhóm kỹ sư đã giảm được 45% trọng lượng đường ống và 30% trọng lượng kết cấu đỡ – tổng trọng lượng tiết kiệm được là 35 tấn (27% trọng lượng ban đầu). Điều này cho phép giàn khoan vẫn nằm trong giới hạn trọng lượng cho phép ở phần trên giàn.

Những thách thức và giải pháp kỹ thuật:

• Giảm trọng lượng mà không ảnh hưởng đến áp suất định mức.– Độ bền kéo cao hơn của TP304N cho phép thành ống mỏng hơn theo tiêu chuẩn ASME B31.3. Đối với đường ống 8″, loại Schedule 10S (3,76mm) đã thay thế loại Schedule 40S (8,18mm), giúp giảm trọng lượng 54%. Womic đã cung cấp chứng nhận kích thước và báo cáo thử nghiệm áp suất. Thử nghiệm thủy tĩnh ở 3,0 MPa đạt yêu cầu (áp suất thiết kế 1,8 MPa, áp suất thử nghiệm 2,7 MPa).
• Phù hợp độ bền của kim loại hàn– Kim loại mối hàn ERW và EFW phải có độ bền tương đương với kim loại nền. Womic đã tối ưu hóa các thông số ERW để đạt hiệu suất mối hàn 95% (độ bền kéo 560 MPa so với kim loại nền 590 MPa). Các mối hàn EFW sử dụng que hàn ER308 đạt hiệu suất mối hàn 100%. Tất cả các thử nghiệm độ bền kéo mối hàn đều đạt yêu cầu.
• Khả năng chống ăn mòn ở độ dày thành giảm– Thành ống mỏng hơn có khả năng chống ăn mòn thấp hơn. Nước thải có hàm lượng clorua thấp (< 50 ppm) với độ pH 6,5-7,5, do đó tốc độ ăn mòn thấp. TP304N có khả năng chống rỗ tốt hơn một chút so với 304 do có chứa nitơ. Womic đã thực hiện thử nghiệm rỗ ASTM G48 (24 giờ ở 22°C) – không phát hiện rỗ. Khách hàng đã chấp nhận.
• Thiết kế kết cấu chịu lực sử dụng TP304N– Các cột kết cấu 16″ sử dụng thép Schedule 10S (4,78mm) thay vì Schedule 40S (9,53mm). Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) đã xác nhận rằng thành mỏng hơn với cường độ chảy cao hơn của thép TP304N cung cấp khả năng chịu tải tương đương. Womic cung cấp dung sai độ thẳng ≤ 0,15% để đảm bảo ổn định cột.
• Quy trình hàn tại hiện trường cho TP304N– Đội bảo trì giàn khoan cần phải điều chỉnh đường ống trong quá trình lắp đặt. Womic đã cung cấp WPS sử dụng phương pháp hàn GTAW với que hàn ER308, nhiệt lượng đầu vào ≤ 1,8 kJ/mm, nhiệt độ giữa các lớp hàn ≤ 150°C. 20 mẫu hàn đã vượt qua các bài kiểm tra nhiệt độ phòng, kiểm tra độ bền kéo và kiểm tra độ bền va đập.
• Công tác hậu cần đến Campos Basin– Ống thép được vận chuyển từ Thượng Hải đến Rio de Janeiro, sau đó đến giàn khoan ngoài khơi bằng tàu tiếp tế. DNV đã kiểm tra ống thép khi xếp hàng. Toàn bộ 94 tấn được giao trong hai chuyến hàng trong vòng 5 tuần.

Kết quả:Hệ thống đường ống và giá đỡ kết cấu trên giàn khoan được lắp đặt vào quý 2 năm 2024. Việc giảm trọng lượng 35 tấn cho phép giàn khoan đáp ứng giới hạn trọng lượng trên giàn mà không cần gia cố kết cấu. Sau 12 tháng vận hành, kiểm tra cho thấy không có hiện tượng ăn mòn hoặc hư hỏng mối hàn. Nhà điều hành dự định sử dụng TP304N cho các nâng cấp giàn khoan trong tương lai để giảm trọng lượng và kéo dài tuổi thọ tài sản. Womic Steel hiện là nhà cung cấp đủ điều kiện đáp ứng nhu cầu đường ống thép không gỉ của nhà điều hành này.

Liên hệ:
Trang web: www.womicsteel.com
E-mail: sales@womicsteel.com

Điện thoại / WhatsApp / WeChat:
Victor: +86 15575100681
Jack: +86 18390957568

Womic Steel – Đối tác đáng tin cậy của bạn về ống thép không gỉ hàn ASTM A312 TP304N cho các bình áp lực, giàn khoan ngoài khơi, các ứng dụng kết cấu và hệ thống hóa chất áp suất cao trên toàn thế giới.