油气管的类型:无缝,ERW,LSAW

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了解石油化工行业使用的三种钢管:无缝、ERW(电阻焊)、LSAW(纵向埋弧焊)。无缝管是将实心钢坯拉入穿孔器制成的。焊接管是通过切割、弯曲、焊接线圈(ERW)或钢板(LSAW)生产的。

无缝管

无缝管是从钢坯开始生产的,钢坯经过加热和穿孔形成管状截面。“无缝”一词是指没有缝焊。

无缝钢管用于不同的应用程序石油和天然气行业内:

  • 上游操作(八森管道
  • 中游(液体的传播和分配,作为油,天然气,蒸汽,酸,浆料)
  • 下游(工艺管道以精炼油气在衍生产品中)
  • 用于公用事业服务的一般管道应用

最常见的管道类型用于石油和天然气工业的有(ASTM管规格):

  • ASTM A53, A106, A333,和API 5L(高、低温碳素钢用碳素钢管的种类)
  • ASTM A335等级P5至P91(铬 - 钼合金钢管,用于高温和压力,用于炼油厂和发电厂应用)
  • ASTM A312系列300和400(等级304,316,321,347的不锈钢管
  • ASTM A790 / A928(双层和超级双工管,双铁素体和奥氏体结构)
  • 各种镍合金材料规格(Inconel,Hastelloy,Cupronickel,Monel,Nickel 200)
  • 有色金属管(铝、铜、黄铜、铜镍)规格

一些规格只涵盖无缝管(例如ASTM A106),其他适用于无缝管和焊接管(例如ASTM A53)。

碳钢管(A53,A333,A106和API 5L)具有最大的市场份额,因为它们可用于最高和低温的应用;不锈钢管的主要应用用于腐蚀性服务(使用较高的等级用作温度和压力增加,或者当传送的流体越来越侵蚀时)。

在上游石油和天然气工业中,API 5ct.是关键规范涵盖八森管道(石油国家管状物品)。

无缝钢管不会混淆无缝管.实际上,有一些重要的管道和管道之间的差异,这不仅是语义。通常,“管道”一词适用于用于传送流体的任何管状,而“管”一词适用于用于结构/机械应用,仪表系统的管状部分(各种形状,圆形,椭圆形,平方)。压力设备的施工如锅炉,换热器和超级料理。

无缝管价格

由于其相当复杂的生产过程(比ERW和LSAW管道的制造过程更加清晰),无缝管的无缝管比ERW管道更高,通常高出20至30%,并且由于无缝的事实管道制造商相当有限(市场有寡头垄断性质)。

对于特定尺寸和规格(例如20英寸管或高壁厚管,例如,ASTM A335 P91管),全球管道供应商和每吨(或每米)的价格少,因此受到影响。

由于这一事实,使用每吨的标准价格为所有“碳钢”或“不锈钢”管道,无论实际直径,壁厚和特定等级如何,都是错误的做法:所有这些因素都应考虑到防止在稍后阶段执行项目期间的成本超支。此外,价格每天波动(特别是对于合金管,含有钼,镍,铜,铬,每天在伦敦金属交换或铁合金市场上交易的化学元素)。

无缝管道尺寸

ASME B36.10和B36.19规格涵盖了石化工业的无缝管的尺寸和重量(该规格也适用于焊接管道):

  • ASME B36.10规格涵盖碳和低合金无缝管尺寸(尺寸和重量)在1/8和24英寸之间
  • ASME B36.19相反,规格涵盖不锈钢,双面,镍合金无缝和焊接管的尺寸和重量

商业无缝管用标称管道尺寸(代表管道的近似流体输送能力)和“时间表”,这是指管道的厚度(最常见的是时间表40,STD,XS,XXS碳/合金管和10s,40s和80s用于不锈钢和镍合金管)。

ASME管道尺寸规格可在线购买Asme网站或者从IHS在线商店。

无缝管制造过程

无缝管制造过程

温和的钢材无缝管从1/8到6英寸。用所谓的“插头轧机工艺”或“挤出过程”(用于较小的直径)制造,而“心轴工艺”用于较大的直径。

无缝钢管制造视频(资料来源:TEARIS YOUTUBE CHANNER.

ERW管(电阻焊接)

ERW管是使用钢圈制造的:线圈首先是未加工的,然后平滑,切割,并且通过电气连接两个末端而最终形成管状。

ERW管道

ERW管道在碳钢(ASTM A53是最常见的规格)和不锈钢(ASTM A312)的碳钢(ASTM A53)之间提供尺寸。就尺寸而言,ASME B36.10和ASME B36.19是关键参考规范(焊接ERW管道的API 5L)。

美国机械工程师协会(ASME)和美国机械工程师协会(API)的尺寸图表显示了管道公称尺寸和壁厚的典型组合(称为“时间表”),并显示ERW管道重量,单位为千克(或磅)。

在过去的几年中,由于ERW管道制造商(例HFI和HFW,高频焊接)采用的现代焊接技术,ERW管道已成为无缝管的有效替代品,无论是在价格和性能方面都是可无缝管的替代品。随着时间的推移,焊接技术的这些进步随着时间的推移而减少了无缝管VS ERW管道的技术优势,使它们至少在一些应用中可互换(低/中压和温度)。当然,无缝管将始终受益于钢坯与线圈和盘子的内在机械强度。

ERW管制造工艺

ERW管从钢卷开始制造,首先如下图所示展开、切割、加工、焊接和测试。

用于油气管的最常见的焊接技术是所谓的“高频感应技术”(ERW-HFI),其施加在能够产生坚固的接缝的管道上的感应电流。焊接并非常紧密地加入钢圈的两侧。

ERW管制造工艺

ERW钢管制造过程(来源:TEARIS YOUTUBE CHANNER.

LSAW管(纵向浸没电弧焊接)

通过切割,弯曲和焊接钢板(JCoE工艺)制造铺路管(“浸没电弧焊接”)。

LSAW管道与尺寸范围的无缝和ERW管道在16到24英寸之间,但是必须在24英寸以上的管道上的“必备”选项(24英寸为商业无缝管的最大尺寸)。

这两种主要类型的锯条管是纵向(具有单个或双直线焊缝,DSAW)和螺旋型(称为,披锯或锯管)。因此,DSAW与LSAW之间的差异是DSAW管在管道内部和外部具有缝焊缝,而锯条管在外表面上具有单个焊缝。

LSAW管和ERW管的区别在于LSAW管是用钢板, ERW管的制造始于钢圈线圈

LSAW焊接管道

在石油和天然气行业,大直径API 5L.LSAW管用于有效地将碳氢化合物运输。

HSAW / SSAW螺旋焊管用于非关键应用,作为水传输和分布(不适用于油气)。

LSAW管制造工艺

LSAW管由所谓的JCoE工艺制造,从钢板开始,如下所示。

LSAW管道焊接
LSAW管制造工艺

LSAW钢管制造过程(资料来源:科林斯管道YouTube频道)。

ERW管VS.无缝管

“我的项目是使用ERW管道还是无缝管道?”的问题反复出现。两者各有利弊,需要慎重考虑,做出正确的决定:

无缝管的优缺点

  • 无缝管用固体钢块制成,没有任何焊缝,可代表弱区域(受腐蚀,侵蚀和常规故障)
  • 与焊接管道相比,无缝管在圆度和椭圆形方面具有更高可预测和精确的形状。
  • 无缝管的主要缺点是每吨成本高于相同尺寸和等级的ERW管(无缝管与ERW管在2 - 20英寸范围内竞争)
  • 交货时间可能更长,因为没有比焊接管道的无缝管制造商更少(焊接管道与无缝管存在下部入口障碍)
  • 无缝管可以在其长度上具有不一致的壁厚,实际上是一般耐受性是+/- 12.5%

焊管的优缺点

  • 焊接管比无缝(ERW HFI型)便宜,因为它们是使用钢卷作为原料制造的制造工厂的原料
  • 由于制造基地更大,焊接管道具有比无缝管更短的交货时间
  • 焊接管具有一致的壁厚,因为它们是使用线圈(ERW)或板(LSAW)制造的,这两种都受到严格的公差控制
  • 归因于焊接管的主要“缺陷”是焊缝的存在构成弱点因子。然而,在过去可能是真实的,这对过去十年来焊接技术的进步变得越来越少。

结论:现代ERW-HFI焊接管道绝对是无缝管道的有效替代品,并帮助最终用户降低价格和20%至25%的延期时间。

管道是阀门,植物施工中最有影响的管道成本元素(作为拇指的规则,管道占总植物成本的5-7%,管道占该成本的60%至70%,阀门15%至25%)。这些数字是指石油和天然气工业的平均值,并参考碳钢材料(管道的重量对于不锈钢,双链体和镍合金管道课程)。

最后一点:管道可能有不同的颜色(涂在外表面上)表示它们携带的流体类型。

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21回应

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