油气管的类型:无缝,ERW,LSAW

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了解石化行业中使用的3种钢管:无缝钢管、ERW(电阻焊)、LSAW(纵向埋弧焊)。无缝管是通过穿杆拉出实心钢坯制成的。焊接管是通过切割、弯曲、焊接盘管(ERW)或钢板(LSAW)来生产的。

无缝管

无缝钢管是从钢坯开始生产的,经过加热和穿孔形成管状截面。“无缝”一词是指不存在缝焊缝。

采用无缝钢管不同的应用程序在石油和天然气行业:

  • 上游操作(油井管
  • 中游(流体的输送和分布,如油、气、蒸汽、酸、泥浆)
  • 下游(在衍生产品中提炼石油和天然气的工艺管道)
  • 公用事业的一般管道应用

最常见的管道类型用于油气行业的有(ASTM管规格):

  • ASTM A53, A106, A333,和API 5L(适用于高、低温碳钢的碳钢管类型)
  • 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(具有双铁素体和奥氏体组织的双联管和超级双联管)
  • 各种镍合金材料规格(英科乃尔,哈氏合金,铜镍,蒙乃尔,镍200)
  • 有色金属管材(铝、铜、黄铜、铜镍)规格

一些规格仅涵盖无缝管(如ASTM A106),其他适用于无缝管和焊接管(如ASTM A53)。

碳钢管(A53、A333、A106、API 5L)市场份额最大,可用于大多数高低温应用;不锈钢管的主要用途是用于腐蚀性服务(当温度和压力升高时,或当输送的流体越来越腐蚀时,使用更高等级的不锈钢管)。

在上游石油和天然气工业中,API 5 ct是关键规范涵盖油井管(石油国家管状物品)。

不能与无缝钢管混淆无缝管.事实上,有一些是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

无缝管有一个更高的价格每吨比一并管道,一般20 - 30%,由于他们相当复杂的生产过程(比电阻焊的制造过程和铰接LSAW管道),由于无缝钢管制造商的数量相当有限(市场具有垄断性质)。

对于特定尺寸和规格(例如20英寸管或特殊或外来材料的高壁厚管,例如ASTM A335 P91管),全球管道供应商很少,因此每吨(或每米)价格受到影响。

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

商业无缝管道与公称管道尺寸指定(代表近似流体管道的输送能力)和“时间表”,指管的厚度(最常见的是安排40,性病,x, XXS碳/合金管道,和10年代,40年代和80年代对不锈钢和镍合金管)。

ASME管道尺寸规格可从网上购买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。

电阻焊管

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)。

ASME和API尺寸图表显示了管道公称尺寸和壁厚的典型组合(指定为“计划表”),并显示了ERW管道重量(以公斤(或磅)为单位)。

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,首先展开、切割、加工、焊接和测试,如下图所示。

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(纵向埋弧焊)

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管与无缝管和ERW管在16到24英寸的尺寸范围内竞争,但对于24英寸以上的管道是“必须的”选择(24英寸是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管是从钢卷

LSAW焊接管道

在石油和天然气行业,大直径API 5L.LSAW管道被用来有效地长距离运输碳氢化合物。

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:科林斯管道在Youtube频道工作).

ERW管道VS.无缝管

“我应该在我的项目中使用战争遗留爆炸物还是无缝管道?”的问题不断出现。两者都有不同的优点和缺点,在做出正确的决定时,应该仔细考虑:

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吨位成本高于同尺寸同等级的ERW管(无缝管和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)
  • 无缝管可能在其长度上有不一致的壁厚,实际上一般的公差是+/- 12.5%

Erw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,因为它们是用盘管(ERW)或板管(LSAW)制造的,两者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焊管绝对是无缝管的有效替代品,帮助终端用户降低价格和交货期20 - 25%。

管,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(画在外部表面)来代表它们所携带的流体类型。

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