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钛在海洋石油生产中的应用

   2015-06-11 IP属地 陕西6910
  事实表明.在滨海石油生产中使用及其合金具有10大优点:比强度高,耐蚀性优异,弹性模量低,疲劳性能好,易于冷成形,容易焊接,合金种类多,费用稳定,重量轻。已经大量生产和投放市场。虽然在过去5a里.钛及其合金的最终产品和市场发生了重大变化.但全世界的钛产量保持相对稳定。冷战结束后.军工用钛大量减少.从而为钛及其合金在滨海石油生产中的广泛应用创造了极好机会.这个问题已经引起国内外有关工业部门的注意.其前景是非常光明的。
  已经用于和正在考虑用于滨海石油生产的钛及其合金如下见表1:
  表1 用于和正在考虑用于滨海石油生产的钛及钛合金种类
  由此可见.在滨海石油生产中所使用的钛材中.既有强度比较低的工业纯钛.也有高强度和可时效的钛合金。
  随着石油开采深度的增加.滨海石油开采设备将需要重量较轻.强度更大和耐蚀性更好的材料.以保证其靠性.延长使用寿命。
  在低压水系统中.工业纯钛已取代6Mo奥氏体钢.主要用在顶部.用钛原因是安装费用低可以经受高达90℃的缝隙腐蚀。
  海底开采石油用的高压采油管已经采用了钛材.旨在减轻重量.降低成本和避免破坏。
  人们正在研究利用Ti-3Al-2.5V合金制造软蛇管,据报道.国外已经建立了少量的这种装置.目前正在进行评价,此外.还考虑了其它一些用途.其中包括需要比工业纯钛强度更高的场合。
  现在.φ38mm的Ti-6Al-4V ELI合金无缝管材.在海底管道获得了应用。
  统计数字表明.迄今已有数百万磅钛及其合金加工产品应用在滨海石油开采中.随着用途的不断扩大.这一数字还会继续提高。从重量.强度和抗腐蚀能力的角度出发.选用钛及其合金是唯-明智的选择。
  在美国大陆石油公司的Heidrun TLP工程中.指定采用钛钻井立管.这种立管的直径约为508mm.整个长度为12192mm。它由3部分组成.中心部分是普通的管道.而两端部分则是锻造和机械加工的.其材质是Ti-6A1-4V ELI钛合金。
  Heidrun工程平台上探孔的内径为900mm.它是冷成形后焊接而成的.与其相连的配件和管道也是用工业纯钛(Qr2)制造的。
  英格兰的Bunting钛公司加工了钛输送管道.用钛输送管道取代带有橡皮衬里的碳钢输送管道.其重量减轻80%.从而降低了支承构件的重量.也提高了耐蚀能力。
  在Norskc Shell的Troll工程中.使用了直径为1016mm的气/水换热器管.这种由工业纯钛(Gr.2)制成的管子需要具有100年以上的工作寿命周期。据报道.位于挪威Permascand的一家公司采用冷成形-焊接方法生产了这种管材。
  位于美国得克萨斯州休斯顿市的Cooper-Cameron石油工具有限公司利用Ti-6Al-4V ELI合金挤压生产一种立管.投入Green-Canyon工程.所用管材的直径为295mm和346mm.长度为10668-11582mm。有报道说.这套装置已经在1995年5月份开始运行。
  Mobil的Stariord‘A’工程中安装了工业纯钛镇流水系统管道构件。由直径为457mm的工业纯钛焊接管取代了碳钢管。此外.还可以利用工业纯钛制造顶部阀门。
  国外一些公司在滨海石油生产中使用钛及钛合金的概况如下:
 
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