API 6Aείναι η προδιαγραφή που αποφασίζει εάν ένα στοιχείο σφυρηλάτησης κεφαλής είναι αποδεκτό οπουδήποτε στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου. Εάν η εταιρεία σας σφυρηλατήσει ή αγοράσει εξαρτήματα από ανοξείδωτο χάλυβα ή κράμα νικελίου για κεφαλές φρεατίων, χριστουγεννιάτικα δέντρα, βαλβίδες ή τσοκ, αυτό το άρθρο εξηγεί τις κατηγορίες υλικών, τα κράματα και τις δοκιμές πιστοποίησης που διαχωρίζουν τα εγκεκριμένα εξαρτήματα από τα απορριφθέντα.

Θα απαντήσουμε σε εννέα πρακτικές ερωτήσεις: τι είναι το API 6A και γιατί έχει σημασία. τι σημαίνουν οι επτά κατηγορίες υλικών (AA έως HH) πώς να συγκρίνετε ανοξείδωτους χάλυβες και κράματα νικελίου. πώς οι τιμές θερμοκρασίας και πίεσης περιορίζουν την επιλογή. τι περιλαμβάνει πραγματικά το προσόν σφυρηλάτησης; πώς διαφέρουν οι δοκιμές PR1 και PR2. τι απαιτεί η πιστοποίηση του NACE MR0175/ISO 15156 sour-service. πώς να επαληθεύσετε τα διαπιστευτήρια ενός προμηθευτή. και οι ερωτήσεις που κάνουν οι αγοραστές πιο συχνά. Μια λίστα πηγών κλείνει το άρθρο, ώστε να μπορεί να εντοπιστεί κάθε βασική αξίωση.
Τι είναι το API 6A και γιατί διέπει τα σφυρήλατα εξαρτήματα κεφαλής φρέατος;
Το API 6A - Specification for Wellhead and Tree Equipment, που δημοσιεύτηκε από το Αμερικανικό Ινστιτούτο Πετρελαίου - ορίζει τις ελάχιστες απαιτήσεις για το σχεδιασμό, τα υλικά, την κατασκευή, τις δοκιμές και την τεκμηρίωση του εξοπλισμού του φρεατίου και του χριστουγεννιάτικου δέντρου. Αυτή τη στιγμή βρίσκεται στην 21η έκδοσή του (Νοέμβριος 2018), διατηρείται με προσθήκη και τεχνικά αντικατοπτρίζεται στο διεθνές πρότυπο ISO 10423.
Η προδιαγραφή καλύπτει τον εξοπλισμό που περιέχει και τον έλεγχο της πίεσης που βρίσκεται πάνω από ένα φρεάτιο: κεφαλές και καρούλια περιβλήματος, κεφαλές και καρούλια σωλήνων, χριστουγεννιάτικα δέντρα, πύλη, βαλβίδες ελέγχου και βύσματος, τσοκ, κρεμάστρες περιβλήματος και σωλήνων και σύνδεσμοι και φλάντζες. Κάθε ένα από αυτά τα μέρη πρέπει να διατηρεί την πίεση του φρεατίου και να αντιστέκεται στα υγρά που ρέουν μέσα από αυτό - συχνά για δεκαετίες.
Τα σφυρήλατα εξαρτήματα παράγονται από στερεό μέταλλο που παραμορφώνεται θερμά με σφυριά ή πρέσες. Αυτή η διαδικασία κλείνει τα εσωτερικά κενά, βελτιώνει τη δομή των κόκκων και δημιουργεί κατευθυντική ροή κόκκων κατά μήκος του σχήματος του εξαρτήματος - ακριβώς τις ιδιότητες που χρειάζονται τα εξαρτήματα που περιέχουν πίεση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα σώματα, τα καπό, οι κρεμάστρες και οι σύνδεσμοι συνήθως προσδιορίζονται ως σφυρηλάτηση και όχι ως χυτά.
Ο εξοπλισμός που πληροί το API 6A μπορεί να φέρει το μονόγραμμα API, το οποίο σημαίνει ότι ο κατασκευαστής έχει άδεια και ελέγχεται από το API. Για έναν προμηθευτή σφυρηλάτησης, αυτή η άδεια καλύπτει ολόκληρη την αλυσίδα - τήξη, σφυρηλάτηση, θερμική επεξεργασία, δοκιμή και ιχνηλασιμότητα - όχι μόνο τη χημεία του κράματος.
Ποιες είναι οι επτά κατηγορίες υλικού API 6A και ποια χρειάζεται το συστατικό σας;
Το API 6A ορίζει επτά κατηγορίες υλικών - AA, BB και CC για γενική εξυπηρέτηση και DD, EE, FF και HH για ξινή υπηρεσία. Η κατηγορία ορίζει τις ελάχιστες απαιτήσεις υλικού για δύο ομάδες εξαρτημάτων: το σώμα που περιέχει την πίεση (σώμα, καπό, συνδέσεις άκρου και εξόδου) και τα εσωτερικά μέρη ελέγχου πίεσης (κρεμάστρες μανδρελίου, μηχανισμοί στεγανοποίησης οπών βαλβίδας, επένδυση τσοκ και στελέχη).

Πίνακας 1 - κατηγορίες υλικού API 6A (ανά API 6A / ISO 10423; πηγή: Εισαγωγή στην προδιαγραφή API 6A, Cameron/Schlumberger)
|
Κατηγορία υλικού |
Υπηρεσία |
Συνδέσεις σώματος, καπό, άκρου και εξόδου |
Κρεμάστρες μανδρελιού, μηχανισμοί στεγανοποίησης της οπής βαλβίδας, επένδυση τσοκ και στελέχη |
|
AA |
Γενικός |
Ανθρακούχο ή χαμηλού κράματος χάλυβας, ανοξείδωτο χάλυβα ή CRA |
Ανθρακούχο ή χαμηλού κράματος χάλυβας, ανοξείδωτο χάλυβα ή CRA |
|
ΒΒ |
Γενικός |
Ανθρακούχο ή χαμηλού κράματος χάλυβας, ανοξείδωτο χάλυβα ή CRA |
Ανοξείδωτο ατσάλι ή CRA |
|
CC |
Γενικός |
Ανοξείδωτο ατσάλι ή CRA |
Ανοξείδωτο ατσάλι ή CRA |
|
DD |
Θυμώνω |
Ανθρακούχο ή χαμηλού κράματος χάλυβας, ανοξείδωτο χάλυβα ή CRA |
Άνθρακα ή χάλυβας χαμηλού κράματος ή CRA |
|
EE |
Θυμώνω |
Άνθρακα ή χάλυβας χαμηλού κράματος ή CRA |
Ανοξείδωτο ατσάλι ή CRA |
|
FF |
Θυμώνω |
Ανοξείδωτο ατσάλι ή CRA |
Ανοξείδωτο ατσάλι ή CRA |
|
HH |
Θυμώνω |
CRA |
CRA |
Διαβάζοντας τον πίνακα.Σε απλή γλώσσα, οι κατηγορίες AA έως CC είναι για πηγάδια όπου το υδρόθειο δεν αποτελεί πρόβλημα. Οι τάξεις DD έως HH είναι για ξινή υπηρεσία, όπου το H2S μπορεί να κάνει ξαφνικά ρωγμές από συνηθισμένο χάλυβα. Το HH είναι η πιο απαιτητική κατηγορία: οι υγρές επιφάνειες πρέπει να είναι ανθεκτικό στη διάβρωση κράμα (CRA).
Οι αγοραστές συχνά χάνουν δύο σημεία.Πρώτον, μια κατηγορία υλικού δεν είναι ένα μόνο μέταλλο - είναι μια απαίτηση που πληροί ο κατασκευαστής σφυρηλάτησης επιλέγοντας μια κατάλληλη ποιότητα και αποδεικνύοντάς την με δοκιμή. Δεύτερον, για τις κατηγορίες DD, EE, FF και HH, τα εξαρτήματα ορίου πίεσης πρέπει επίσης να συμμορφώνονται με το NACE MR0175/ISO 15156, το βιομηχανικό πρότυπο για περιβάλλοντα H2S (δείτε την ενότητα σέρβις οξέων παρακάτω).
Χρήσιμη λεπτομέρεια.Για το HH, το CRA απαιτείται μόνο σε επιφάνειες που διαβρέχονται με υγρό. Επιτρέπεται η επένδυση CRA από χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα ή ανοξείδωτο χάλυβα. Αυτή είναι μια διαδρομή που χρησιμοποιούν πολλοί κατασκευαστές για να ελέγχουν το κόστος διατηρώντας παράλληλα την υγρή επιφάνεια ασφαλή.
Μια απλή αναλογία.Σκεφτείτε τις κατηγορίες υλικών ως επίπεδα ασφάλειας σε ένα κτίριο: Το AA είναι ένα κανονικό γραφείο, το HH είναι ένα εργαστήριο που χειρίζεται επικίνδυνα χημικά. Δεν θα χτίζατε ένα χημικό εργαστήριο με τα ίδια υλικά όπως ένα γραφείο και δεν θα έπρεπε να προσδιορίσετε ένα ξινό πηγάδι με υλικά γενικής χρήσης.
Ανοξείδωτο ατσάλι ή κράμα νικελίου; Πώς να συγκρίνετε κράματα για σφυρηλάτηση API 6A
Η επιλογή εξαρτάται από τέσσερις ερωτήσεις: Περιέχει το περιβάλλον H2S; Πόσο ζεστό είναι το πηγάδι και πόσο χλώριο υπάρχει στο υγρό; Τι δύναμη χρειάζεται το εξάρτημα; Και ποιο είναι το αποδεκτό κόστος; Στην πράξη, οι μαρτενσιτικοί και οι διπλοί ανοξείδωτοι χάλυβες καλύπτουν τις περισσότερες επιφανειακές εφαρμογές. Τα κράματα νικελίου προορίζονται για τις πιο διαβρωτικές, θερμότερες ή υψηλότερης αντοχής εργασίες - ειδικά για εξοπλισμό κλάσης HH και HPHT.
Πίνακας 2 - Κοινά κράματα σφυρηλάτησης για την υπηρεσία API 6A και πού ταιριάζει το καθένα
|
Κράμα (UNS) |
Οικογένεια |
Τυπική χρήση API 6A |
Δύναμη |
Αντοχή στη διάβρωση |
Τυπικά σφυρήλατα εξαρτήματα |
|
AISI 410 (S41000) |
Μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας |
Σώματα και μίσχοι BB, CC, FF |
Μέτρια (60K–75K) |
Καλός; περιορισμένη στο ξινό σέρβις, η σκληρότητα πρέπει να ελέγχεται |
Σώματα βαλβίδων, καπό, στελέχη |
|
F6NM / 13Cr-4Ni (S41500) |
Μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας |
CC, FF |
Μέτρια (60K–75K) |
Παρόμοιο με το 410 με καλύτερη ανθεκτικότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες |
Σώματα βαλβίδων, κρεμάστρες |
|
17-4PH (S17400) |
Ανοξείδωτος χάλυβας που έχει σκληρυνθεί με υετό |
CC, FF στελέχη και κρεμάστρες |
Υψηλό (105K) |
Καλός στρατηγός? Τα όρια SSC ισχύουν στο ξινό service |
Στελέχη, κρεμάστρες μανδρελιών |
|
316 / 316L (S31600 / S31603) |
Ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας |
CC, δακτύλιοι στεγανοποίησης, φλάντζες |
Χαμηλή έως μέτρια (60K) |
Εξαιρετικός γενικός? Όρια υπηρεσίας ξινής σε θερμοκρασία, pH2S, χλωρίδια, pH |
Δακτύλιοι στεγανοποίησης, μικρά εξαρτήματα |
|
22Cr duplex (S31803 / S32205) |
Duplex από ανοξείδωτο ατσάλι |
EE, FF |
Μέτρια προς υψηλή (75K–100K) |
Ισχυρή αντίσταση στα σκασίματα. όξινα όρια υπηρεσιών ανά ISO 15156-3 |
Σώματα βαλβίδων, κρεμάστρες, τσοκ |
|
25Cr super duplex (S32750) |
Super duplex από ανοξείδωτο ατσάλι |
FF, HH-παρακείμενο |
Υψηλό (100 K) |
Πολύ υψηλή αντίσταση σε διάτρηση και SCC |
Σώματα HPHT, κρεμάστρες |
|
Κράμα 625 (N06625) |
Νικέλιο-χρώμιο-μολυβδαίνιο |
HH, HPHT |
Μέτρια (ανοπτημένη) |
Εξαιρετικό σε χλωριούχα και H2S |
Κορμάκια, καπό, κρεμάστρες |
|
Κράμα 718 (N07718) |
Νικέλιο, γερασμένο |
HH, HPHT υψηλής αντοχής |
Πολύ ψηλά |
Εκκρεμής; πιστοποίηση ανά API 6ACRA σε υψηλή αντοχή |
Κρεμάστρες υψηλής αντοχής, σύνδεσμοι |
|
Κράμα 825 (N08825) |
Νικέλιο-σίδηρος-χρώμιο |
HH |
Μέτριος |
Καλή γενική αντοχή στη διάβρωση |
Σώματα, φλάντζες |
|
Monel K-500 (N05500) |
Νικέλιο-χαλκό, παλαιωμένο |
HH, τελειώματα, ελατήρια |
Ψηλά |
Καλή σε ξινή εξυπηρέτηση εντός των ορίων ISO 15156 |
Στελέχη, τελειώματα, συνδετήρες |
|
Hastelloy C-276 (N10276) |
Νικέλιο-χρώμιο-μολυβδαίνιο |
HH, extreme service |
Μέτριος |
Υψηλότερη αντίσταση σε διάτρηση και SCC |
Μέρη κρίσιμης πίεσης |
Πώς να διαβάσετε τον πίνακα.Οι αριθμοί UNS είναι οι καθολικές ταυτότητες κράματος (S=ανοξείδωτος χάλυβας, N=με βάση το νικέλιο). Οι χαρακτηρισμοί ιδιοτήτων API 60K, 75K, 100K και 105K αναφέρονται στην ελάχιστη ισχύ διαρροής σε χιλιάδες psi - μια σφυρηλάτηση 75K πρέπει να αποδίδει τουλάχιστον 75.000 psi.
Ένας πρακτικός εμπειρικός κανόνας.Οι χάλυβες άνθρακα και χαμηλού κράματος είναι ισχυροί και φθηνοί αλλά διαβρώνονται. Οι μαρτενσιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες (410, F6NM) προσθέτουν αντοχή στη διάβρωση και είναι οι βάσεις της γενικής υπηρεσίας. Οι ποιότητες διπλής όψης (22Cr, 25Cr) προσθέτουν αντοχή σε σκασίματα και ρωγμές για ξινή εξυπηρέτηση. Τα κράματα νικελίου (625, 718, 825, K-500, C-276) προσφέρουν την υψηλότερη αντίσταση στη διάβρωση και, όταν σκληρύνονται λόγω ηλικίας, την υψηλότερη αντοχή - με το υψηλότερο κόστος.
Ένα ακόμη σημείο μηχανικής.Τα σκληρυμένα με γήρανση κράματα με βάση το νικέλιο που χρησιμοποιούνται για εξαρτήματα που περιέχουν και ελέγχους πίεσης αντιμετωπίζονται από ένα αποκλειστικό πρότυπο API, το API 6ACRA. Εάν το σχέδιό σας βασίζεται στο κράμα 718 υψηλής αντοχής, η πιστοποίηση ακολουθεί αυτή τη διαδρομή και όχι μόνο το τραπέζι από κράμα βάσης.
Πώς οι τιμές θερμοκρασίας και πίεσης του API 6A περιορίζουν την επιλογή κράματος;
Τα εξαρτήματα API 6A πρέπει να επισημαίνονται με τρία στοιχεία που συνεργάζονται: μια κατηγορία θερμοκρασίας, μια ονομαστική πίεση και μια κατηγορία υλικού. Οι κατηγορίες θερμοκρασίας κυμαίνονται από την αρκτική υπηρεσία στους -60 βαθμούς έως την ακραία υπηρεσία HPHT στους 343 βαθμούς. Οι πιέσεις εργασίας κυμαίνονται από 2.000 έως 20.000 psi. Μαζί αποφασίζουν ποια κράματα, θερμικές επεξεργασίες και δοκιμές είναι αποδεκτά.

Πίνακας 3 - Κατηγορίες θερμοκρασίας API 6A (K–V ανά Εισαγωγή στην προδιαγραφή API 6A, X–Y ανά API 6A πρακτική HPHT, BHEL TDC)
|
Τάξη |
Εύρος λειτουργίας (βαθμός F) |
Εύρος λειτουργίας (βαθμός) |
Τυπική υπηρεσία |
|
K |
−75 έως 180 |
−60 έως 82 |
Αρκτική και υπό το μηδέν περιβάλλοντα |
|
L |
−50 έως 180 |
−46 έως 82 |
Ψυχρό κλίμα στην ξηρά |
|
N |
−50 έως 140 |
−46 έως 60 |
Κρύο σέρβις, μέτρια μέγιστη θερμοκρασία |
|
P |
−20 έως 180 |
−29 έως 82 |
Τυπική χερσαία παραγωγή |
|
S |
0 έως 140 |
−18 έως 60 |
Σέρβις με χαμηλή μέγιστη θερμοκρασία |
|
T |
0 έως 180 |
−18 έως 82 |
Γενική εξυπηρέτηση |
|
U |
0 έως 250 |
−18 έως 121 |
Σέρβις υψηλότερης θερμοκρασίας |
|
V |
35 έως 250 |
2 έως 121 |
Τροπική εξυπηρέτηση, μέτρια ελάχιστη θερμοκρασία |
|
X |
0 έως 350 |
−18 έως 177 |
Υπηρεσία HPHT (επικυρωμένη στους 180 βαθμούς) |
|
Y |
0 έως 650 |
−18 έως 343 |
Εξαιρετική υπηρεσία HPHT (επικυρωμένη στους 345 βαθμούς) |
Συνδυασμένες βαθμολογίες.Οι κατηγορίες θερμοκρασίας μπορούν να συνδυαστούν για να διευρύνουν την βαθμολογία. Μια κοινή βαθμολογία βαλβίδας κεφαλής φρεατίου είναι P+U, που σημαίνει ότι ο σχεδιασμός καλύπτει −20 έως +250 βαθμούς F (−29 έως +121 βαθμούς ).
Γιατί η θερμοκρασία έχει σημασία για τη σφυρηλάτηση.Οι κατηγορίες χαμηλής θερμοκρασίας (K, L) απαιτούν σκληρότητα κρούσης - Οι δοκιμές Charpy εκτελούνται συνήθως στους -29 βαθμούς και κάτω. Οι κατηγορίες υψηλών θερμοκρασιών (X, Y) απαιτούν το κράμα να διατηρεί χρησιμοποιήσιμη αντοχή όταν εκτελούνται δοκιμές εφελκυσμού σε θερμές - υψηλές θερμοκρασίες στους 180 βαθμούς για την κατηγορία X και 345 βαθμούς για την κατηγορία Y. Τα κράματα νικελίου διατηρούν αντοχή σε θερμοκρασία πολύ καλύτερα από τους περισσότερους ανοξείδωτους χάλυβες, γι' αυτό κυριαρχούν στον εξοπλισμό HPHT.
Πίνακας 4 - Αξιολογήσεις πίεσης λειτουργίας API 6A (πηγή: Επεξήγηση API 6A, Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co.)
|
Πίεση εργασίας (psi) |
Περίπου μπαρ |
Τυπική εφαρμογή |
|
2,000 |
138 |
Ρηχά χερσαία πηγάδια, αέριο χαμηλής πίεσης |
|
3,000 |
207 |
Χερσαία παραγωγή μέσης πίεσης |
|
5,000 |
345 |
Τυπική χερσαία και υπεράκτια παραγωγή |
|
10,000 |
690 |
Υπεράκτια και βαθιά πηγάδια υψηλής πίεσης |
|
15,000 |
1,034 |
Πηγάδια HPHT, υποθαλάσσια βαθιά νερά |
|
20,000 |
1,379 |
Εξερεύνηση Ultra-HPHT |
Γιατί η πίεση έχει σημασία.Υψηλότερες βαθμολογίες σημαίνουν παχύτερες τομές, υψηλότερες απαιτήσεις αντοχής και πιο σοβαρή μη καταστροφική εξέταση. Ένα σώμα 20.000 psi δεν μπορεί να παραχθεί και να επαληθευτεί με τον ίδιο τρόπο όπως ένα σώμα 2.000 psi - το σχέδιο σφυρηλάτησης, η θερμική επεξεργασία και η υπερηχητική εξέταση σφίγγονται καθώς αυξάνεται η βαθμολογία.
Τι περιλαμβάνει στην πραγματικότητα ο έλεγχος πιστοποίησης μιας σφυρηλάτησης API 6A;
Τα προσόντα είναι απόδειξη, όχι χαρτιά. Μια σφυρηλάτηση είναι κατάλληλη όταν η χημεία, η διαδικασία σφυρηλάτησης, η θερμική επεξεργασία, οι μηχανικές ιδιότητες και η μη καταστροφική εξέταση έχουν αποδειχθεί ότι πληρούν τις απαιτήσεις κλάσης, PSL και θερμοκρασίας - με αρχεία που ένας ελεγκτής μπορεί να εντοπίσει την αρχική θερμότητα του μετάλλου.
Βήμα 1 - Τήξη και εξευγενισμός.Τα εξαρτήματα πίεσης API 6A ξεκινούν από πλήρως σκοτωμένο, λεπτόκοκκο χάλυβα λιωμένο σε ηλεκτρικό κλίβανο, φούρνο βασικού οξυγόνου ή επαγωγικό κλίβανο, ακολουθούμενο από δευτερογενή διύλιση όπως απαέρωση υπό κενό, AOD, ESR ή VAR. Για το PSL 4, η πρακτική τήξης πρέπει να τεκμηριώνεται και να αναφέρεται.
Βήμα 2 - Σχέδιο σφυρηλάτησης και μείωση.Η θερμή σφυρηλάτηση πρέπει να ακολουθεί ένα τεκμηριωμένο σχέδιο που δείχνει τα στάδια σφυρηλάτησης και τη μείωση σε κάθε στάδιο. Ένα κοινό ελάχιστο είναι η μείωση 3:1 της επιφάνειας από το πλινθίο μέχρι την τελική σφυρηλάτηση, με τη ροή κόκκων να τρέχει παράλληλα με το αξονικό μήκος. Έτσι είναι εγγυημένη η σφυρηλατημένη κατασκευή - ο λόγος που σφυρηλατούμε καθόλου.
Βήμα 3 - Θερμική επεξεργασία με κουπόνια δοκιμής πιστοποίησης (QTC).Κάθε παρτίδα θερμικής επεξεργασίας πιστοποιείται με κουπόνια δοκιμής πιστοποίησης (QTC) που υποβάλλονται σε επεξεργασία στον ίδιο φούρνο και δεξαμενή σβέσης με τα εξαρτήματα παραγωγής. Ο ισοδύναμος γύρος του κουπονιού - ένας τρόπος αντιστοίχισης του ρυθμού ψύξης με το μέγεθος του τμήματος - πρέπει να είναι ίσος ή μεγαλύτερος από το τμήμα που πληροί τις προϋποθέσεις. Οι θερμοκρασίες των μέσων απόσβεσης ελέγχονται, για παράδειγμα νερού ή πολυμερούς στους 38 βαθμούς ή κάτω από την έναρξη της απόσβεσης.
Βήμα 4 - Μηχανική δοκιμή.Στα κουπόνια εκτελούνται δοκιμές εφελκυσμού (απόδοση μετατόπισης 0,2%), δοκιμές κρούσης Charpy V-notch (συνήθως σε -29 μοίρες, με ελάχιστη μέση απορροφούμενη ενέργεια περίπου 20 J στην εγκάρσια κατεύθυνση και 27 J στη διαμήκη κατεύθυνση) και έρευνες σκληρότητας. Οι χαρακτηρισμοί ιδιοτήτων 60K έως 105K καθορίζουν τις απαιτούμενες αντοχές. Για PSL 2 και άνω, η σκληρότητα ελέγχεται στο 100% των εξαρτημάτων παραγωγής.
Βήμα 5 - Μη καταστροφική εξέταση (NDE).Η δοκιμή υπερήχων (UT) ανά ASTM A388 επαληθεύει την εσωτερική ευρωστία. Η ευαισθησία ρυθμίζεται από αναφορές επίπεδης οπής (FBH) που σφίγγουν καθώς το PSL ανεβαίνει - για παράδειγμα, ένα FBH 1,6 mm για πάχη τοιχώματος έως 38 mm, 3,2 mm από 38 έως 150 mm και 6,4 mm πάνω από 150 mm. Η εξέταση μαγνητικών σωματιδίων (MT) και υγρών διεισδυτικών (PT) καλύπτει τις επιφάνειες. Το προσωπικό της NDE πρέπει να έχει τα προσόντα ISO 9712 ή ASNT SNT-TC-1A.
Βήμα 6 - Ιχνηλασιμότητα.Κάθε τελειωμένο εξάρτημα πρέπει να ανατρέχει στον αριθμό θερμότητας του μέσω πιστοποιητικών μύλου, αρχείων θερμικής επεξεργασίας, εκθέσεων δοκιμών και αναφορών NDE. Εάν λείπει κάποιος σύνδεσμος, το εξάρτημα δεν είναι κατάλληλο.
Πέρα από τη σφυρηλάτηση.Για υπηρεσίες υψηλής ακεραιότητας, τα προσόντα δεν σταματούν στη σφυρηλάτηση. Εάν εφαρμόζεται επένδυση CRA - επιτρέπεται για βρεγμένες επιφάνειες κατηγορίας HH - η διαδικασία επικάλυψης συγκόλλησης και οι συγκολλητές πρέπει επίσης να είναι κατάλληλοι, με έρευνες σκληρότητας σε όλη την επικάλυψη, τη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα και το βασικό μέταλλο.
PR1 έναντι PR2 - ποια είναι η διαφορά στην πιστοποίηση απόδοσης API 6A;
Τα PR1 και PR2 είναι τα δύο επίπεδα απαιτήσεων απόδοσης στο API 6A. Το PR1 είναι η βασική γραμμή - τυπικές δοκιμές υδροστατικών, καθισμάτων και αερίων που αποδεικνύουν ότι ένα εξάρτημα διατηρεί πίεση. Το PR2 είναι η εκτεταμένη διαδρομή επικύρωσης που ορίζεται στο Παράρτημα ΣΤ - κύκλος πίεσης, κύκλος θερμοκρασίας και δοκιμές σφράγισης που αποδεικνύουν ότι ο σχεδιασμός επιβιώνει για χρόνια πραγματικών κύκλων λειτουργίας.
Τι περιλαμβάνει το PR1.Δοκιμή υδροστατικού κελύφους στην απαιτούμενη πίεση, δοκιμή διαρροής έδρας για βαλβίδες και δοκιμή στεγανοποίησης αερίου όπου το απαιτεί το PSL. Είναι το προεπιλεγμένο επίπεδο για τα περισσότερα τυπικά στοιχεία.
Τι προσθέτει το PR2.Η επικύρωση σχεδιασμού στο Παράρτημα ΣΤ προσθέτει: μέτρηση δύναμης ή ροπής κατά τη λειτουργία. δυναμική ποδηλασία - συνήθως περίπου 160 κύκλοι στη μέγιστη διαφορική πίεση διάτρησης. μέγιστη και ελάχιστη θερμοκρασία κύκλου, συνήθως 20 κύκλοι σε κάθε άκρο. κυκλική πίεση-θερμοκρασία. και δοκιμές σφράγισης περιβάλλοντος. Το αέριο χρησιμοποιείται συνήθως ως μέσο δοκιμής για κρίσιμες σφραγίσεις.
Όταν το PR2 είναι υποχρεωτικό.Οι σχεδιασμοί επιφανειακών και υποβρύχιων βαλβίδων ασφαλείας (SSV, USV) και βαλβίδων αντίθλιψης (BSDV) απαιτούνται για να πληρούν το PR2 και οι χειριστές καθορίζουν τακτικά το PR2 για εξοπλισμό HPHT και βαθέων υδάτων.
Σημαντική διάκριση.Το PR2 επικυρώνει το σχέδιο, όχι κάθε μεμονωμένο μέρος. Τα εξαρτήματα παραγωγής εξακολουθούν να λαμβάνουν τις συνήθεις δοκιμές αποδοχής - το πρωτότυπο που δοκιμάστηκε με PR2 αποδεικνύει ότι ο σχεδιασμός μπορεί να επιβιώσει. οι δοκιμές παραγωγής αποδεικνύουν ότι το συγκεκριμένο εξάρτημα κατασκευάστηκε σωστά.
Μια απλή αναλογία.Σκεφτείτε το PR1 ως εξέταση για άδεια οδήγησης και το PR2 ως πιστοποίηση αγώνων: το ένα αποδεικνύει ότι μπορείτε να οδηγείτε. Το άλλο αποδεικνύει ότι μπορείτε να επιβιώσετε σε ακραίες συνθήκες.
Τι απαιτεί η πιστοποίηση όξινης υπηρεσίας σύμφωνα με το NACE MR0175/ISO 15156;
Για τις κατηγορίες υλικών DD, EE, FF και HH, τα εξαρτήματα ορίου πίεσης πρέπει να συμμορφώνονται με το NACE MR0175/ISO 15156 - το διεθνές πρότυπο για υλικά σε περιβάλλοντα που περιέχουν H2S. Περιορίζει τη χημεία, τη σκληρότητα και τη μικροδομή, έτσι ώστε το μέταλλο να μην μπορεί να σπάσει όταν εκτίθεται σε υδρόθειο.

Γιατί υπάρχει.Στην υπηρεσία υγρού H2S, οι συνηθισμένοι χάλυβες μπορεί να αποτύχουν με ρωγμές από θειούχο καταπόνηση (SSC), διάβρωση λόγω καταπόνησης (SCC) ή ρωγμές που προκαλούνται από υδρογόνο (HIC) - ξαφνικές, καταστροφικές καταστάσεις αστοχίας που μπορεί να συμβούν πολύ κάτω από το κανονικό όριο αντοχής του υλικού.
Πώς είναι δομημένο το πρότυπο.Το Μέρος 1 δίνει τις γενικές αρχές για την επιλογή υλικών ανθεκτικών στις ρωγμές. Το Μέρος 2 καλύπτει άνθρακα και χάλυβες χαμηλού κράματος (και χυτοσίδηρο): καλύπτει τη σκληρότητα - οι περισσότερες ποιότητες άνθρακα και χαμηλών κραμάτων περιορίζονται σε περίπου 22 HRC - και επιβάλλει μικροδομικούς ελέγχους και ελέγχους επεξεργασίας για να αντιστέκονται σε SSC και HIC. Το Μέρος 3 καλύπτει τα ανθεκτικά στη διάβρωση κράματα: ορίζει αποδεκτά παράθυρα θερμοκρασίας, μερική πίεση H2S, συγκέντρωση χλωρίου και pH για κάθε οικογένεια κραμάτων - για παράδειγμα, τις συνθήκες υπό τις οποίες είναι αποδεκτά τα 316L, οι ποιότητες διπλής όψης ή το κράμα 718.
Πώς αποδεικνύεται τα προσόντα.Έρευνες σκληρότητας σε εξαρτήματα παραγωγής και επικαλύψεις συγκόλλησης (συνήθως δοκιμές Vickers σε πολλαπλές θέσεις σε όλη την επικάλυψη, τη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα και το βασικό μέταλλο), καθώς και, όπου απαιτείται, δοκιμή SSC ανά NACE TM0177 και δοκιμή HIC ανά NACE TM0284. Τα αποτελέσματα πρέπει να είναι τεκμηριωμένα και ανιχνεύσιμα.
Πρακτικό takeaway.Ο "ανοξείδωτος χάλυβας" δεν είναι αυτόματα ασφαλής. Ένας βαθμός ωστενιτικού μπορεί να είναι απολύτως αποδεκτός σε ένα φρεάτιο και μη αποδεκτός σε άλλο, ανάλογα με τη θερμοκρασία, τη μερική πίεση H2S, τα χλωρίδια και το pH. Αυτός είναι ακριβώς ο λόγος για τον οποίο η κατηγορία υλικού API 6A πρέπει να καθοριστεί μαζί με το περιβάλλον.
Πώς μπορείτε να επαληθεύσετε ότι ένας προμηθευτής σφυρηλάτησης είναι πραγματικά πιστοποιημένος με το API 6A;
Επαληθεύστε τρία πράγματα - και στη συνέχεια ελέγξτε τα έγγραφα. Πρώτον, ο προμηθευτής είναι κάτοχος άδειας μονογράμματος API του οποίου το πεδίο εφαρμογής καλύπτει το προϊόν που αγοράζετε. Δεύτερον, το σύστημα διαχείρισης ποιότητας είναι πιστοποιημένο σύμφωνα με το API Q1 ή το ISO 9001. Τρίτον, η ίδια η διαδικασία σφυρηλάτησης πιστοποιείται με το API 20B για σφυρηλάτηση ανοιχτής μήτρας ή το API 20C για σφυρηλάτηση κλειστής μήτρας. Στη συνέχεια, επιβεβαιώστε ότι τα έγγραφα ταιριάζουν με το μέταλλο.
Επεξηγήθηκε το API 20B και το API 20C.Το API 20B διέπει σφυρηλατήσεις σε σχήμα ανοιχτής μήτρας - μεγάλα, απλά σχήματα σφυρηλατημένα μεταξύ επίπεδων ή διαμορφωμένων καλουπιών. Το API 20C διέπει σφυρηλατήσεις κλειστής μήτρας - σύνθετα σχήματα κοντά στο δίχτυ που παράγονται σε κλειστές μήτρες αποτύπωσης. Και τα δύο απαιτούν τεκμηριωμένες προδιαγραφές υλικού, πιστοποιημένες διαδικασίες, ιχνηλασιμότητα και NDE. Ένας προμηθευτής που ισχυρίζεται ότι διαθέτει δυνατότητα API 6A χωρίς πιστοποίηση διαδικασίας 20B/20C έχει μια πιο αδύναμη ιστορία.
Τι να καθορίσετε στην εντολή αγοράς - οι πέντε παράμετροι.Τύπος εξοπλισμού; ονομαστική πίεση εργασίας. κατηγορία θερμοκρασίας? κατηγορία υλικού? και επίπεδο PSL. Η παράλειψη οποιουδήποτε αφήνει τον προμηθευτή ελεύθερο να τηρήσει τη φθηνότερη συμβατή επιλογή.
Κόκκινες σημαίες στην τεκμηρίωση.Αναφορές δοκιμών υλικού (MTR) που δεν συνδέονται με αριθμούς θερμότητας. δεν υπάρχουν αρχεία QTC που συνδέουν το κουπόνι με την παρτίδα παραγωγής. τιμές σκληρότητας εκτός του καθορισμένου εύρους· "Σφυρηλατημένα" εξαρτήματα με χυτή μικροδομή ή χωρίς ενδείξεις ροής κόκκων. λείπουν αναφορές UT/MT/PT. και πιστοποιητικά NDE από ανειδίκευτο προσωπικό.
Επιθεώρηση από τρίτους.Για τα PSL 3 και PSL 4, χρησιμοποιήστε μια υπηρεσία επιθεώρησης τρίτου μέρους για να παρακολουθήσετε τις δοκιμές αποδοχής του εργοστασίου και να ελέγξετε το πλήρες πακέτο τεκμηρίωσης πριν από την αποστολή.
Συχνές ερωτήσεις
Μια κατηγορία υλικού (AA έως HH) είναι μια απαίτηση σέρβις - σε τι πρέπει να αντέχει το εξάρτημα. Μια ομάδα υλικών ή μια κατηγορία (για παράδειγμα, 410, F6NM, 625 ή 718) είναι το συγκεκριμένο κράμα που επιλέγεται για να ικανοποιήσει αυτήν την απαίτηση. Μια κατηγορία μπορεί να ικανοποιηθεί από πολλά διαφορετικά κράματα και ένα κράμα μπορεί να εμφανιστεί σε πολλές κατηγορίες.
Είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 αποδεκτός για την ξινή υπηρεσία API 6A;
Μόνο εντός των ορίων που ορίζονται από το ISO 15156-3. Οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες όπως ο 316/316L είναι αποδεκτοί για ξινίλες μόνο εντός καθορισμένων παραθύρων θερμοκρασίας, μερικής πίεσης H2S, συγκέντρωσης χλωρίου και pH. Δεν είναι κουβέρτα «ναι».
Τι σημαίνει HH στο API 6A;
Το HH είναι η υψηλότερη κατηγορία υλικών με ξινή υπηρεσία. Το σώμα και τα εσωτερικά μέρη ελέγχου της πίεσης πρέπει να χρησιμοποιούν ένα ανθεκτικό στη διάβρωση κράμα (CRA) σε όλες τις επιφάνειες που διαβρέχονται με υγρά. Επιτρέπεται η επένδυση CRA από χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα ή ανοξείδωτο χάλυβα.
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ανθρακούχο χάλυβας σε εξοπλισμό HH;
Όχι σε επιφάνειες που βρέχονται με κατακράτηση υγρών - η βρεγμένη επιφάνεια πρέπει να είναι CRA. Επιτρέπεται μια βάση χαμηλού κράματος ή ανθρακούχου χάλυβα με επένδυση CRA.
Τι είναι το PSL 3G;
Το PSL σημαίνει επίπεδο προδιαγραφών προϊόντος (1, 2, 3, 3G, 4). Το PSL 3G είναι το PSL 3 συν υποχρεωτική δοκιμή αερίου όλων των στεγανοποιήσεων και των καθισμάτων που περιέχουν πίεση - συνήθως καθορίζονται για εφαρμογές HPHT και βαθέων υδάτων.
PR1 ή PR2 - ποιο χρειάζεται το συστατικό μου;
Εξαρτάται από το εξάρτημα και την υπηρεσία. Το PR2 είναι υποχρεωτικό για σχέδια βαλβίδων ασφαλείας και βαλβίδων αντίθλιψης και καθορίζεται συνήθως για εξοπλισμό HPHT και κρίσιμων σέρβις. Για τυπικά εξαρτήματα, το PR1 συν τις απαιτούμενες δοκιμές PSL μπορεί να είναι επαρκείς - επιβεβαιώστε με τις προδιαγραφές του χειριστή ή του έργου.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του API 20B και του API 20C;
Και οι δύο είναι προδιαγραφές API για κατάλληλους προμηθευτές σφυρηλάτησης. Το API 20B καλύπτει σφυρήλατα σε σχήμα ανοιχτής μήτρας (μεγάλα, απλά σχήματα). Το API 20C καλύπτει σφυρηλατήσεις κλειστής μήτρας (σύνθετα σχήματα κοντά στο δίχτυ). Πολλοί προμηθευτές διαθέτουν ένα ή και τα δύο, ανάλογα με τη γκάμα των προϊόντων τους.
