Duplexní nerezová ocel činí plošiny pro těžbu ropy a zemního plynu na moři lehčími a bezpečnějšími

Prostředí, ve kterém se nacházejí ropné a plynové plošiny na moři, představuje jedny z nejnáročnějších ekologických podmínek pro materiály, ze kterých jsou postaveny. Pobřežní plošiny musí být schopny bezpečně fungovat po desetiletí pod vlivem extrémního počasí a silných větrů a vln. Nejnáročnější lokality jsou v Severním ledovém oceánu a jeho okolí, kde opakující se bouře dále zhoršují extrémně korozivní povahu prostředí. Za těchto drsných podmínek se slitinové materiály obsahující molybden, zejména duplexní a super duplexní nerezové oceli, vydrží déle než jakýkoli jiný materiál. Malý, ale kritický komponent je super duplexní šroub z nerezové oceli.
Pobřežní plošiny se používají k těžbě a zpracování zdrojů ropy a plynu z mořského dna a jsou ekvivalentní pobřežní chemické továrně. Pobřežní plošiny jsou vybaveny kompletní sadou soběstačného zařízení, včetně výroby energie, odsolování, obytných zařízení atd., a všech velikostí zařízení, aby byly co možná nejkomprimovanější a zabíraly minimální prostor. Aby se zmenšila velikost podpěrných a kotevních zařízení, měla by být také minimalizována hmotnost plošiny. Kromě zařízení na těžbu a zpracování ropy a plynu jsou k přepravě ropy a plynu na plošině zapotřebí kilometry potrubí. Potrubí jsou spojena přírubami, které vyžadují použití velkého počtu šroubů, zatímco v minulosti se používaly šrouby z žárově pozinkované oceli.

Výběr materiálu pro ropné plošiny
Statoil, norská ropná společnost, rozvíjí pole Johan Sverdrup na norském kontinentálním šelfu. Jde o jedno z největších nalezišť objevených v oblasti v posledních letech a do roku 2022, kdy bude druhá fáze plně dokončena, bude pole největším producentem ropy v Severním moři. Předpokládaná dlouhá životnost pole, 50 let, a požadavek na lehkou a kompaktní plošinu nastavily vysoké standardy pro výběr komponent plošiny, vybavení a potrubí.

duplexní nerezová ocel

Zkušenosti společnosti v jiných oblastech Severního moře ukázaly, že konvenční šrouby podléhají silné korozi a že spojovací prvky z žárově pozinkované oceli mají omezenou životnost. Životnost galvanizovaného ochranného povlaku je obecně 8-10 let, po této době korodují samotné ocelové spojovací prvky. Proto je celková životnost takových spojovacích prostředků v mořském prostředí pouze 15 let. A pouze neporušené spojovací prvky mohou zajistit bezpečný a spolehlivý provoz obrovského a složitého potrubního systému pobřežní plošiny a zajistit bezpečnost prostředí námořní záruky, význam spojovacích prvků je nesporný.

Koroze žárově pozinkovaných šroubů

Vzhledem k mimořádné důležitosti spojovacích prvků a efektivní životnosti starších pobřežních platforem, s technologickým pokrokem a zvyšující se úrovní těžby ropy, je nutné vyměnit tisíce spojovacích prvků, když dosáhnou konce své životnosti.
Výměna je obtížná, investice je obrovská a má vliv na běžný provoz platformy. Aby se předešlo podobným problémům v budoucnu, Statoil nahradil všechny žárově pozinkované šrouby na staré platformě super duplexními šrouby z nerezové oceli.
Projekt Johana Sverdrupa byl navržen na 50letou životnost a od začátku byl specifikován. The ekonomická duplexní nerezová ocel vybraný byl použit pro různé konstrukční součásti, jako jsou kabelové mosty, podpěry potrubí a další sekundární součásti v prostředích bez vysokých teplot. Výhodou je dlouhá životnost, nenáročná údržba a nízká hmotnost. Lehkost je klíčem ke kontrole nákladů na stavbu plošiny, čím těžší je horní část plošiny, tím vyšší jsou požadavky na nosnost jeřábového plavidla, takže náklady na konstrukci plošiny se výrazně zvyšují. Naopak, aby se snížila hmotnost horní části, může být nosná konstrukce níže menší a lehčí a náklady na stavbu se sníží.

Instalace pláště

Standardní duplexní nerezová ocel 2205 se používá pro kondenzátní a olejové a plynové potrubí, zatímco super duplexní slitiny se používají pro kesony, potrubí na mořskou vodu a umbilikály. Pro tento projekt byly použity různé velikosti duplexních trubek z nerezové oceli v rozmezí od 50 mm do 500 mm v průměru. Super duplexní spojovací prvky pro spojování přírubových spojů mají průměr od 12 do 36 mm.

Super duplex z nerezové oceli
Super Duplex má vysokou pevnost a velmi dobrou odolnost proti korozi vůči mnoha různým formám koroze. Vynikající odolnost nerezové oceli Super Duplex proti korozi je z velké části způsobena obsahem 3.5 % molybdenu. V důsledku toho jsou super duplexní nerezové oceli vhodné pro použití v prostředí s mořskou vodou, kapalinami s vysokým obsahem chloridů a kyselým chemickým zpracováním. Stále více se používají v ropě a plynu, odsolování, výrobě energie, námořním inženýrství a dalších korozivních prostředích.
Duplexní a super duplexní nerezové oceli mají dvojnásobnou mez kluzu než austenitická nerezová ocel 304 nebo 316 žíhaná v tuhém roztoku a jsou pevnější než mechanicky zpevněné 304 a 316 běžně používané na pobřežních plošinách. A mají dobrou tažnost a houževnatost při teplotách -80 °C, což z nich dělá klíčové materiály, které je třeba zvážit pro arktické nebo polární aplikace v Arktidě.

Za ropným polem do budoucnosti
Super duplexní spojovací prvky z nerezové oceli byly nedávno použity v energetických projektech, jako je větrná energie na moři, kromě nalezišť ropy a zemního plynu. Větrná farma Greater Gabbard v Severním moři, 23 kilometrů od pobřeží Anglie, využívá UNS S32760 super duplexní spojovací materiál z nerezové oceli pro všech 140 pobřežních větrných turbín. Větrná farma Humber Gateway, rovněž v Severním moři, používá více než 50,000 XNUMX super duplexních šroubů z nerezové oceli k zajištění součástí turbíny. Větrné farmy na moři fungují se stejnými problémy jako ropná pole na moři: korozivní mořské prostředí, potřeba snížit hmotnost, maximalizovat účinnost a chránit před riziky životního prostředí pomocí vysoce pevných slitin.

Ocelové šrouby Super Duplex

Offshore technologie se vyvíjí, aby uspokojila světové energetické potřeby s vyšší účinností, lepší bezpečností a ekologičtějším přístupem. Ve stejnou dobu, různé druhy duplexní nerezové oceli se staly stále důležitějším faktorem při rozhodování o designu. Duplexní nerezové oceli mají vynikající odolnost proti korozi v širokém rozsahu koroze, vysokou pevnost, dobrou tažnost a houževnatost. Výsledkem je, že mají dlouhou životnost a vyžadují minimální údržbu, což umožňuje lehké a nákladově efektivní návrhy, které nejen vrátí vysokou počáteční investici, ale také přinášejí nadměrnou návratnost, pokud jde o návratnost investice.
Duplexní nerezová ocel obsahuje molybden, který dává materiálu jedinečné vlastnosti, díky kterým jsou tyto špičkové nerezové materiály tak oblíbené.