Υλικό σωλήνων από χάλυβα J55 και ισοδύναμη ποιότητα
1. Σύνθεση υλικού
Το J55 είναι η κατηγορία χάλυβα περιβλήματος λαδιού που ορίζεται από το πρότυπο API 5CT. Τα κύρια συστατικά του είναι:
- Άνθρακας (C) μικρότερος ή ίσος με 0,34%, μαγγάνιο (Mn) 1,0%-1,5%, πυρίτιο (Si) μικρότερο ή ίσο με 0,45% και ίχνη θείου και φωσφόρου. Λόγω της απουσίας στοιχείων κράματος όπως το χρώμιο και το μολυβδαίνιο, η αντοχή και η αντοχή του στη διάβρωση είναι χαμηλότερες από τους χάλυβες υψηλής ποιότητας όπως οι N80 και P110.
2. Διεθνής Ισοδύναμος Βαθμός
Το J55 είναι ισοδύναμο με το κινεζικό εθνικό πρότυπο 37Mn5 (GB/T 20659) και το αμερικανικό πρότυπο AISI 1035 (ASTM A519), αλλά η πραγματική σύνθεση διαφέρει ελαφρώς. Για παράδειγμα, το 37Mn5 έχει υψηλότερη περιεκτικότητα σε μαγγάνιο (1,3%-1,6%), ενώ η περιεκτικότητα σε φώσφορο του J55 πρέπει να ελέγχεται αυστηρά κάτω από 0,03% (όπως ορίζεται στο API SPEC 5CT 2023).
Εφαρμογές τοποθέτησης και περιβλήματος βαθμού χάλυβα J55
1. Βαθμός δύναμης
Το J55 ανήκει στη μεσαία-χαμηλή ποιότητα χάλυβα. Οι μηχανικές του ιδιότητες είναι:
- Ισχύς απόδοσης: 55 ksi (379 MPa)
- Αντοχή σε εφελκυσμό: Μεγαλύτερη ή ίση με 517 MPa (πρότυπο API 5CT)
Σύγκριση με άλλες ποιότητες χάλυβα:
| Βαθμός χάλυβα | Ισχύς διαρροής (MPa) | Αντοχή σε εφελκυσμό (MPa) |
| J55 | 379 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 517 |
| N80 | 552 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 689 |
| P110 | 758 | Μεγαλύτερο ή ίσο με 862 |
2. Εφαρμογές περιβλήματος
Το J55 χρησιμοποιείται κυρίως σε ρηχές πετρελαιοπηγές (βάθος < 3000 μέτρα) και σε περιβάλλοντα χαμηλής-πίεσης. Λόγω του χαμηλού κόστους και της καλής απόδοσης επεξεργασίας, αντιπροσωπεύει περίπου το 25% της παγκόσμιας χρήσης περιβλήματος.
Ανάλυση Αντίστασης Βονθώματος Χαλύβδινου Σωλήνα J55
1. Σκληρότητα υλικού και αντοχή στην κρούση
Η σκληρότητα Brinell του χάλυβα J55 είναι συνήθως HB 137-174 (σύμφωνα με το API 5CT), χαμηλότερη από αυτή των υλικών χάλυβα υψηλής ποιότητας. Τα πειράματα δείχνουν:
Όταν ένας χαλύβδινος σωλήνας J55 με διάμετρο 139,7 mm και πάχος τοιχώματος 7,72 mm πέφτει ελεύθερα από ύψος 1,5 μέτρων, το μέσο βάθος βαθουλώματος φτάνει τα 1,2-1,8 mm (σε επιφάνεια σκυροδέματος).
Υπό τις ίδιες συνθήκες, το βάθος βαθουλώματος του χαλύβδινου σωλήνα N80 είναι μόνο 0,5-0,9 mm, καθώς η υψηλότερη αντοχή διαρροής του διασκορπίζει τη δύναμη κρούσης.
2. Συστάσεις προστασίας
Χρησιμοποιήστε ελαστικά μαξιλάρια ή ξύλινα στηρίγματα κατά τη μεταφορά για να αποφύγετε άμεσες συγκρούσεις.
Το ύψος στοίβαξης κατά την αποθήκευση δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 3 στρώματα (προδιαγραφή API RP 5C1).
Σε περιβάλλοντα που περιέχουν H2S, το πάχος του τοιχώματος θα πρέπει να αυξάνεται ή να χρησιμοποιείται χάλυβας{0}ανθεκτικός στο θείο (όπως L80).
