しんかいせきゆようチタンかん
Tチタン管
せいじょうチタン管(1級と2級)
特徴:
せいじょうチタンかんsは良好な耐食性を有し、特に塩素イオンを含む海水環境において。これは、チタン表面に安定した保護性酸化チタン膜を形成できるからである。
1年生チタン管s強度は相対的に低いが、優れた冷間加工性能と成形性を有し、その最小降伏強度は約170 MPaである。
2段チタン管やや高い強度を持ち、最小降伏強度は約275 MPaであり、良好な靭性と疲労性を維持しながら抵抗する。
この2種類の純チタン管は密度が低く、約4.5 g/cm³であり、深海環境における設備の重量を軽減するのに役立ち、またそれらの熱伝導性と導電性にも一定の優位性があり、いくつかの特殊な熱交換や電気応用シーンで役割を果たすことができる。
シーンを適用するには:
深海採油設備では、純チタン管を海水冷却システムに使用することができる。例えば、一部の海上石油プラットフォームの熱交換器では、純チタン管を配管として使用し、効率的に海水に熱を伝達して冷却することができる。同時に、重量に敏感な小型設備や機器の中には、純チタン管s石油、天然ガス、その他の媒体を輸送する配管としても使用でき、その軽量さと良好な耐食性を利用して設備の安定した運転を確保する。
チタン合金管(Ti-6 Al-4 V)
特徴:
Ti-6Al-4V広く使われている チタン合金力量にすぐれている。その引張強度は900 ~ 1000 MPa程度に達することができ、1級と2級よりはるかに高い。これにより、深海環境における高圧に耐えることができ、深海石油生産におけるより大きな圧力に耐えるパイプラインシステムに使用することができる。また、長期的な交番応力と海水腐食下でも良好な構造完全性を維持するための耐腐食疲労性能も優れています。
この合金はまた良好な耐食性を有し、海水や溶存酸素、硫化水素などの物質を含む石油の混合媒体など、深海の複雑な化学環境における腐食に効果的に抵抗することができる。しかし、純チタンに比べて耐食性はやや弱いが、適切な表面処理によりさらに耐食性を高めることができる。
シーンを適用するには:
深海採油立管システムにおいて、Ti-6 Al-4 V合金管は良い選択である。立管は海底井戸と海上プラットフォームを結ぶ重要な配管であり、巨大な内外圧力差、海水洗浄、油気流衝撃に耐える必要がある。この合金管の高強度と良好な耐食性は立管の要求を満たすことができ、石油と天然ガスの安全な海上プラットフォームへの輸送を確保することができる。また、いくつかの深海採油木パイプアセンブリでは、Ti−6 Al−4 V合金パイプを使用して、高圧および腐食性環境での確実な動作を確保することもできます。
たいふしょくチタン合金かん(例えばTi-3 Al-2.5 V)
特徴:
Ti−3 Al−2.5 V合金管の主な利点は、優れた耐食性である。それは塩素イオンを含む海水と酸性油ガス環境の中でより安定した不動態化膜を形成することができ、腐食のさらなる発展を効果的に防止することができる。この合金の強度はちょうどよく、最小降伏強度は約450 MPaである。それは良好な靭性と溶接性能を持ち、加工と配管への取り付けが容易である。
シーンを適用するには:
深海石油生産では、Ti−3 Al−2.5 V合金管を用いて、酸性原油や高濃度硫化水素を含む天然ガスなどの高腐食性媒体を輸送することができる。海底石油パイプラインの一部、特に腐食環境の悪い地域を通るパイプラインでは、この耐食性材料を使用しています。チタン合金管配管の寿命を大幅に延長し、メンテナンスや交換の頻度を減らすことができ、生産コストを削減することができます。同時に、海水と直接接触する油水処理設備の配管システムの中には、この合金管も強力な耐食性優位性を発揮することができる。
チタン合金管は深海石油生産においてどのような優位性がありますか。
チタン合金管は深海石油生産において以下の利点を有する:
優れた耐食性:海水中に大量の塩、溶存酸素、硫化水素などの腐食性物質を含み、金属材料に対して高度な腐食性を持つ。表面に安定で緻密な酸化チタン膜を形成することができるチタン合金管この酸化膜は海水とチタン合金基体との接触を効果的に防止し、優れた耐海水腐食性を持たせ、配管の使用寿命を大幅に延長し、腐食によるメンテナンスと交換の頻度を減少させ、採掘コストを低減させることができる。
高強度と低密度の良好な結合:チタン合金は高強度を持っている。例えば、一般的なTi−6 Al−4 V合金の引張強度は900〜1000 MPa程度である。深海環境における高圧に耐えることができ、深海石油生産における高圧の配管システム、例えば立管に耐えることができる。同時に、チタン合金の密度は鋼の60%程度にすぎない。深海環境におけるチタン合金管の使用は設備重量を効果的に軽減することができ、これは海上石油プラットフォームなどの施設の安定性と経済性に重要な意義があり、設置と操作も容易である。
良好な耐腐食疲労性能:深海石油生産過程において、配管システムは海水の腐食だけでなく、油気流の交番応力にも耐えなければならない。チタン合金管は良好な耐食性疲労性能を有する。長期的な交番応力と海水腐食下でも、良好な構造完全性を維持し、石油と天然ガスの安全輸送を確保することができる。
良好な可塑性と加工性能:チタン合金管は良好な可塑性能を持ち、様々な形状と寸法に加工することができ、異なる工事需要、例えば曲げ、拡張、収縮などの加工操作を満たすことができ、深海石油生産における複雑な配管配置と接続要求を満たすことができる。
低磁性:チタン合金管は低透磁率を有し、磁場による装置への干渉を避けることができ、これは磁気検出装置を使用したり、深海磁場に敏感な装置や装置に非常に有用である。正常な操作は石油採掘において非常に重要である。
耐高温:深海石油採掘では、高温高圧の石油ガスの流れに遭遇する可能性があります。チタン合金は良好な耐高温性能を持ち、一定の温度範囲内で安定した性能を維持でき、配管システムの高温環境下での安全運行を保証する。
高信頼性と長寿命:上記の利点を組み合わせて、チタン合金管は深海採油において高信頼性と長寿命を有する。深海の劣悪な環境条件に適応し、配管故障による生産中断と安全事故のリスクを低減し、深海石油採掘に信頼性のある保護を提供することができる。
深海石油採掘に使用されるチタン管の規格は何ですか。
深海石油生産に使用されるチタン管には様々な規格がある。一般的な仕様を以下に示します。
外径による分類
小外径チタン管:一般的に、外径が10 mm以下のチタン管、例えば6 mm、8 mmなどは、配管やいくつかの小型設備の精密部品を接続するために使用することができる。深海石油生産では、通常、計器計器を接続したり、小型センサーを保護したりするパイプなどに使用されています。その体積が小さいため、スペースの限られたデバイスのレイアウトに対応することができます。
中外径チタン管:外径は10 mm-50 mmの間で比較的によく見られ、例えば16 mm、25 mm、38.1 mm、44.45 mm、50.8 mmなど。そのうち、約16 mmのチタン管は油圧系の配管に使用でき、深海採油設備では各種油圧制御装置のために動力を伝達する、約25 mm ~ 50 mmのチタン管は、一般的なオイルガス管に使用でき、一部の小型海底採油木や分岐管に機能する。
大外径チタン管:外径が50 mmより大きいチタン管、例えば63.5 mm、80 mmなど。これらの大型チタン管は主に深海石油生産における立管などの主要パイプラインシステムに使用されており、大きな圧力と流量に耐える必要がある。大外径チタン管は高強度と大流量の要求を満たすことができる。
肉厚による分類
薄肉チタン管:壁厚は0.5 mm-2 mmの間で、軽量でコストが相対的に低い利点がある。特に高圧力を必要としないが、重要でない部品の冷却水管や通気管など、重量に敏感な部品に適しています。深海採油プラットフォームでは、いくつかの補助装置の放熱または換気システムに使用することができます。
中肉厚チタン管:肉厚は2 mm-5 mmの間で、強度と耐食性はよくバランスすることができ、一般的な石油・ガス管と海底石油管の一部、井戸装置の一部の接続管など、中圧を受ける設備部品に使用することができる。
厚肉チタン管:肉厚は5 mmより大きく、10 mm以上に達することもできる。非常に高い強度と耐圧性を持っています。深海立管と海底井戸の間の接続、高圧ポンプの輸出入管路など、高圧に耐えるための重要な部品に特化しており、極端な高圧環境下での安全な運転を確保することができます。
長さによる分類
短尺チタン管:長さは一般的に1 m-3 mの間であり、加工と取り付けに便利である。一部のローカル配管接続や装置内部の短距離輸送に使用できます。深海採油装置の組み立て過程では、モジュール間の接続管として使用することも、単一の装置内部の媒体輸送に使用することもできます。
中長チタン管:長さは3 m-6 m。一般的な配管システムの敷設要件のほとんどを満たす、より一般的な仕様です。海底送油管路、注水管路などの建設では、異なるレイアウトや距離要件に対応するために、実際の必要に応じて切断や接続を行うことができる。
長尺チタン管:長さは6 mより大きく、数十mにも達することができる。このような長尺チタン管は、主に深海立管の主要な部分など、大型で連続した配管システムに使用されています。接続点を減らすことにより、漏洩リスクを低減し、配管システム全体の信頼性と安定性を向上させる。
一般的な特定仕様の例
1級と2級チタン管:常用の薄肉管、サイズは38.1 mm、44.45 mm、50.8 mm、63.5 mmなどであり、深海石油生産における一般的な石油・ガス管或いは設備接続管に用いることができる。
Ti-6 Al-4 Vチタン管:高強度チタン合金管として、具体的な需要に応じて異なる外径と壁厚をカスタマイズすることができ、例えば外径50 mm-100 mm、壁厚5 mm-10 mmなど、深海石油生産において高圧を受ける重要な部品、例えば立管、高圧ポンプ管などに適用する。
Ti−6.5 Al−3.5 Mo−1.5 Zr−0.3 Siチタン管は海水環境で良好な性能を示した。海水中の塩素イオンなどの腐食性物質はほとんどの金属に強い腐食作用を持つが、Ti−6.5 Al−3.5 Mo−1.5 Zr−0.3 Si(TC 11)チタン管表面に緻密な酸化膜が形成される。この酸化膜は強い安定性を持ち、海水が配管内の金属に接触するのを防止し、海水の腐食に効果的に抵抗することができる。Ti−6.5 Al−3.5 Mo−1.5 Zr−0.3 Si(TC 11)チタン管は、硫化水素(HガリウムS)と二酸化炭素(COガリウム)を含む石油や天然ガスなどの深海石油生産における酸性媒体に対しても良好な耐性を有する。これは、合金元素の存在がその耐食性を強化し、酸性環境における配管の良好な化学安定性を維持し、配管の損傷と腐食漏れのリスクを低減するためである。
深海石油生産に使用されるチタン管の性能要件は何ですか。
深海石油生産に使用されるチタン管は、以下の性能要件を有する。
高強度、高靭性
耐高圧:深海の環境圧力は巨大で、チタン管は深海からの高圧に耐えるために高い強度を持つ必要があり、石油と天然ガスがパイプラインの中で安全かつ安定的に輸送できることを確保する。例えば、一般的に使用されるTi−6 Al−4 Vチタン管は900 MPa以上の引張強度を有し、深海石油生産における高圧環境の使用要求を満たすことができる。
耐衝撃と振動:深海石油の生産過程において、チタン管は波、水流などの要素による衝撃と振動を受ける可能性があるため、パイプの破裂や疲労損傷を防止し、パイプシステムの長期信頼性を確保するために良好な靭性を持つ必要がある。
優れた耐食性
海水の耐食性:海水には大量の腐食性物質、例えば塩、溶存酸素、硫化水素が含まれている。チタン管は海水の浸食に抵抗できなければならず、長期にわたって海水に接触した場合に腐食によって失効することはなく、配管の密封性と完全性を確保し、メンテナンスと交換コストを削減することができる。チタン管表面に形成された緻密な酸化チタン膜は自然に海水腐食に耐え、複雑な海洋環境の中でも良好な耐食性を維持することができる。
耐油ガス腐食性:チタン管は海水のほか、硫化水素、二酸化炭素などの油ガス中の腐食性成分の腐食に耐え、配管漏れによる腐食などの問題を防止し、採鉱作業の安全と正常な進行を確保する必要がある。
良好な加工性能
塑性と成形性:深海石油生産における複雑な配管配置と接続要求、例えば湾曲、拡開、収縮などの加工操作に適応するために、容易に各種の形状と寸法に加工することができ、加工中に亀裂などの欠陥が発生せず、配管の品質と性能を保証する。
溶接性能:チタン管は取り付けの過程で溶接する必要があるため、溶接継手の強度と密封性を確保するために良好な溶接性能を持つことが要求され、配管システムが全体を形成でき、高圧と腐食性媒体の影響を受けることができる。一般的にタングステン極不活性ガス保護溶接などの溶接方法を採用し、溶接プロセスパラメータを厳格に制御し、高品質の溶接継手を得る。
たいひろうせい
耐腐食疲労性:深海石油生産において、チタン管は海水の腐食だけでなく、油気流の交番応力にも耐えなければならない。そのため、長期的な交番応力と腐食環境下でも良好な構造完全性を維持し、疲労亀裂の拡大による配管障害を防止するために、腐食に対する良好な疲労性能を持つ必要があります。
たいねつせいのう
高温石油ガスの流れに適応:深海石油生産において、高温高圧石油ガスの流れに遭遇する可能性がある。チタン管は、高温環境下での配管システムの安全な運転を確保するために、一定の温度範囲で安定した性能を維持する必要があります。一般的に、チタン合金管は400℃〜500℃の温度でも良好な強度と耐食性を維持することができる。
低磁性
磁場干渉を避ける:チタン合金管は低い透磁率を持ち、磁場による設備への干渉を避けることができ、これは深海石油生産における磁気検出装置の使用または磁場に敏感ないくつかの計器設備の正常な運行にとって非常に重要である。
良好な寸法安定性
精度の確保:深海高圧環境において、チタン管は圧力変化による管の変形を防止し、管の接続と密封性能に影響を与え、管システムの正常な運行と安全を確保するために、良好な寸法安定性を維持する必要がある。