การใช้โลหะผสมไททาเนียมในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี

นับตั้งแต่การค้นพบ โลหะไทเทเนียมถูกนำมาใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรมเคมี ในช่วง 12 ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมเคมีในประเทศมีการบริโภคไทเทเนียมมากกว่า 15,000 ตันทุกปี
Titanium Trusted 001: ไทเทเนียมมีความแข็งแรงสูงกว่าและมีความสามารถในการทำงานมากกว่า
อย่าประมาทท่อเจาะโลหะผสมไทเทเนียมท่อเจาะนี้
ความแข็งแรงจำเพาะของ TA คือ 3.5 เท่าของสแตนเลส, 1.3 เท่าของอลูมิเนียมอัลลอยด์ และ 1.6 เท่าของโลหะผสมแมกนีเซียม น้ำหนักเท่ากันสามารถทนต่อแรงกระแทกและแรงกดได้มากขึ้น
ค่าความต้านทานแรงดึงของ TA คือ 1.5-2 เท่าของค่าความต้านทานโลหะผสมอื่นๆ ปลอดภัยและทนทานมากขึ้นเมื่อเจาะใต้ดิน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการขุดเจาะในสภาพหลุมที่ซับซ้อน เช่น บ่อน้ำลึกพิเศษและหลุมรัศมีสั้นในแหล่งน้ำมันทางตะวันตกเฉียงเหนือ
ความแข็งแกร่ง

โลหะผสมไทเทเนียม Ti-6Al-4V
สแตนเลส 18-8
อลูมิเนียมอัลลอยด์
ความต้านทานแรงดึง/MPa
960
608
470
กำลังรับผลผลิต/MPa
892
255
294
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เพื่อปรับปรุงการนำน้ำมันดิบกลับมาใช้ใหม่ ลดต้นทุนการผลิตแหล่งน้ำมันและก๊าซ และยืดอายุการพัฒนาแหล่งน้ำมันและก๊าซ จึงมีการพัฒนาหลุมโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นเรื่อย ๆ เช่น หลุมขยายการเข้าถึง หลุมรัศมีสั้น ขยาย ถึงบ่อน้ำ ฯลฯ บ่อน้ำเก่ามีหน้าต่างทางเบี่ยงแนวนอน ท่อเจาะแบบทั่วไปประสบปัญหาบางอย่างเมื่อใช้กับโครงสร้างหลุมที่ซับซ้อนเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น ในหลุมแนวนอนที่มีรัศมีสั้นเป็นพิเศษ ความโค้งของหลุมเจาะมีขนาดเล็กมาก (<18m), which results in large alternating stresses in conventional drill pipes. Fatigue fractures of drill pipes caused by alternating stress often occur, causing heavy losses to oil fields. In order to solve these problems, foreign countries have begun to use new materials to develop titanium alloy drill pipes, aluminum alloy drill pipes, composite drill pipes, etc. to replace traditional drill pipes.
ห้องปฏิบัติการยืนยันว่าเมื่อความเค้นแบบไซคลิกอยู่ระหว่าง 30,000psi และ 40,000psi อายุความล้าของไทเทเนียมจะเป็น 10 เท่าของเหล็กธรรมดา ค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นของท่อโลหะผสมไทเทเนียมคือประมาณ 16.5msi มีความยืดหยุ่นดีกว่าท่อเจาะเหล็ก และเหมาะสำหรับส่วนหลุมที่มีความโค้งมาก . ปัจจุบันมีการผลิตท่อเจาะโลหะผสมไทเทเนียมที่มีประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่ดี ตัวท่อ Ti-6Al-4V ประกอบด้วยส่วนที่บิดเบี้ยวที่ปลายทั้งสองข้างและข้อต่อเชื่อมแบบชนที่ปลายทั้งสองข้าง ขนาดตัวท่อไทเทเนียมเป็นไปตามมาตรฐาน API และช่วงความยาว ระบุขอบเขต 2 หรือ 3 สำหรับมาตรฐาน API เพื่อลดต้นทุนการผลิต ข้อต่อเครื่องมือเจาะทำจากเหล็ก ด้ายข้อต่อถูกเจาะผ่านห่วงด้านบน และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของข้อต่อถูกเชื่อมด้วยเทปทนการสึกหรอ ท่อเจาะโลหะผสมไทเทเนียมยังใช้ในหลุมลึกพิเศษและหลุมที่เข้าถึงได้กว้าง เนื่องจากโลหะผสมไททาเนียมมีความหนาแน่นต่ำ จึงสามารถลดภาระของตะขอลงได้ 30% ลดแรงบิดลง 30-40% ปรับปรุงระยะแรงดึงและปัจจัยด้านความปลอดภัยของเครื่องมือเจาะได้อย่างมาก และปรับปรุงความสามารถในการจัดการ อุบัติเหตุที่ซับซ้อน
ในสภาพแวดล้อมรายวัน อายุการใช้งานของท่อเจาะโลหะผสมไทเทเนียมคือ 10 เท่าของท่อเจาะเหล็กทั่วไปที่มีข้อกำหนดเดียวกัน ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน อายุการใช้งานเป็น 100 เท่าของท่อเจาะเหล็กแบบดั้งเดิม
นอกจากท่อเจาะแล้ว เสาแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ปั๊ม วาล์ว ฯลฯ ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตและการกลั่นน้ำมัน ตัวอย่างเช่น แท่นขุดเจาะน้ำมันในทะเลเหนือของสหรัฐอเมริกาใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไทเทเนียม 100 เครื่อง โครงการ Heidrum ของนอร์เวย์ใช้เพลาไรเซอร์แรงดันสูงไทเทเนียมตัวแรกของโลก

Titanium Trusted 002: ไทเทเนียมทนทานต่อการกัดกร่อนมากกว่าและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า
บนแท่นสำรวจน้ำมันนอกชายฝั่ง การกัดกร่อนของชิ้นส่วนโครงสร้างที่เกิดจากมลภาวะทางชีวภาพค่อนข้างรุนแรง อุปกรณ์ที่ทำจากโลหะแบบดั้งเดิมมักจะตายไปครึ่งหนึ่ง แต่พื้นผิวของไทเทเนียมนั้นมีฟิล์มออกไซด์ที่มีความหนาแน่น เฉื่อย กันสนิม และทนต่อการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ทนต่อน้ำทะเลได้อย่างง่ายดายโดยไม่ต้องมีการบำบัดด้วยสารกันบูดเพิ่มเติม ,กรดซัลฟูริก,การกัดกร่อนของปิโตรเคมี ส่วนประกอบโลหะผสมไทเทเนียมสามารถช่วยให้การขุดเจาะน้ำมันเข้าถึงน้ำที่ลึกขึ้นและบ่อที่ลึกขึ้น รวมถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้นและสภาพแวดล้อมการผลิตที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอย่างรุนแรง (เช่น เค็ม)
ด้วยไทเทเนียม แท่นขุดเจาะจึงสามารถสำรวจได้โดยไม่ต้องกลัว!
แหล่งก๊าซธรรมชาติในประเทศของฉันส่วนใหญ่เป็นแหล่งก๊าซที่มีกำมะถัน เช่น Tarim ในซินเจียงและลุ่มน้ำเสฉวน ซึ่งเป็นแหล่งก๊าซที่มีกำมะถันสูง การป้องกันการกัดกร่อนของท่อส่งน้ำมันและก๊าซที่มีปริมาณ H2S2 และ C2O2 สูง และการใช้งานระยะยาวภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงและความดันสูงเป็นปัญหาที่ยากในการพัฒนาน้ำมันและก๊าซ ปัจจุบันการเลือกใช้วัสดุป้องกันการกัดกร่อนคุณภาพสูงสำหรับท่อกลายเป็นเทรนด์หลัก โลหะผสมไทเทเนียมถูกใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีปริมาณซัลเฟอร์สูง เนื่องจากมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนได้ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพการทำงานที่รุนแรงซึ่งมีปริมาณ Cl และ H2S สูง โดยทั่วไปแล้ว เหล็กกล้าไร้สนิมและแม้แต่โลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นองค์ประกอบหลักก็จะเกิดการกัดกร่อนได้
Titanium Trusted 003: ไทเทเนียม·เบากว่าและยืดหยุ่นในการใช้งานมากขึ้น
แม้ว่าแท่งโลหะผสมไทเทเนียมจะมีประสิทธิภาพมากกว่าแท่งเหล็ก แต่แท่งโลหะผสมไทเทเนียมก็เบากว่าเช่นกัน โดยมีน้ำหนักเกือบครึ่งหนึ่งของแท่งเหล็ก... เนื่องจากแท่งโลหะผสมไทเทเนียมมีน้ำหนักเบา แรงบิดในการเจาะจึงลดลงเกือบ 50% และ โหลดที่สอดคล้องกันบนไดรฟ์กราวด์ด้านบนจะสูงกว่าขนาดเล็ก (PS: แรงน้อยลง การเจาะลึกและมีเสถียรภาพมากขึ้น) และอุปกรณ์ไม่แตกหักง่าย ดังนั้นแท่งไทเทเนียมจึงมีความแข็งแรงและน้ำหนักเบา ประหยัดแรงงาน เชื้อเพลิง และอุปกรณ์มากขึ้น