Tā kā globālā naftas un gāzes izpēte sniedzas īpaši dziļos ūdeņos-virs 3000 metriem-, arvien vairāk lauku raksturo augsts-spiediens, augsta{6}}temperatūra (HPHT) un augsta sērūdeņraža (H₂S) un oglekļa dioksīda koncentrācija. Šādās ekstremālās vidēs iekārtu materiālu veiktspēja tieši nosaka projekta drošību un ekonomisko dzīvotspēju.
Titāna sakausējumi ar to unikālo īpašību kombināciju kļūst par būtisku materiālu dziļūdens naftas un gāzes ieguvei.
Titāna sakausējumu galvenās priekšrocības
Raksturīga izturība pret spriedzes korozijas plaisāšanu
Sliktās ekspluatācijas vidēs, kurās ir sērūdeņradis, spriegumu korozijas plaisāšana (SSC) ir viens no nopietnākajiem draudiem iekārtu integritātei. Titāna sakausējumiem ir dabiska imunitāte pret SSC, ko izraisa H₂S un hlorīdi.
Saskaņā ar NACE MR0175/ISO 15156 standartiem titāna sakausējumus var izmantot augstas -H₂S vidēs, neizmantojot korozijas inhibitorus vai stingras cietības kontroles. Tas novērš nepieciešamību pēc sarežģītām ķīmisko vielu iesmidzināšanas sistēmām, būtiski vienkāršojot zemūdens infrastruktūru, vienlaikus samazinot gan kapitāla, gan darbības izdevumus.
Imunitāte pret jūras ūdens koroziju
Zemūdens aprīkojums visu savu kalpošanas laiku paliek iegremdēts jūras ūdenī, tāpēc galvenā problēma ir izturība pret koroziju. Titānam ir izcila izturība pret jūras ūdens koroziju,{1}}neatkarīgi no plūsmas ātruma, tas necieš no punktveida korozijas, plaisu korozijas vai erozijas{2}}korozijas.
Testēšana ir parādījusi, ka titāns paliek nemainīgs jūras ūdenī, kas plūst ar ātrumu, kas pārsniedz 20 metrus sekundē. Dziļūdens lietojumiem, kur liels plūsmas ātrums ir neizbēgams, šis raksturlielums nodrošina ievērojamu uzticamības priekšrocību.
Būtiska svara samazināšana
Titāna sakausējumu izturības -līdz-svara attiecība ir aptuveni 1,4 reizes lielāka nekā tēraudam. Lietojot zemūdens iekārtām, piemēram, Ziemassvētku eglītēm un kolektoriem, titāna konstrukcija var samazināt komponentu svaru par 30 līdz 50 procentiem.
Šis svara samazinājums izpaužas kā taustāmas priekšrocības: zemākas celtņa jaudas prasības uzstādīšanas tvertnēm, vienkāršotas peldspējas moduļu konstrukcijas un samazināts uzstādīšanas laiks un izmaksas. Dziļūdens projektiem šīs priekšrocības tieši veicina kopējo projekta ekonomiku.
Izcila noguruma veiktspēja
Detaļām, kas pakļautas dinamiskai slodzei,-tostarp stāvvadi un piekares sistēmas-titāna sakausējumi demonstrē izcilu noguruma izturību. Zem cikliskām slodzēm, ko rada okeāna straumes un kuģu kustība, titāns saglabā strukturālo integritāti paredzētā 20 līdz 30 gadu projektēšanas laikā, samazinot vajadzību pēc apkopes un nomaiņas.
Lauka lietojumprogrammas
Titāna stāvvadi
Dziļūdens reģionos, piemēram, Meksikas līcī, titāna tērauda kontakttīkla stāvvadi ir veiksmīgi izvietoti vairāk nekā desmit gadus. Šie stāvvadi darbojas skābās apkalpošanas vidēs bez ķīmiskiem kavējumiem, un iekārtas paliek labā stāvoklī,{1}}pierādot titāna uzticamību dinamiskos apstākļos.
Titāna Ziemassvētku eglītes
Īpaši{0}}dziļūdens objektos, piemēram, Brazīlijas pirmssāls laukos, titāna Ziemassvētku eglītes ir ļāvušas ievērojami samazināt svaru. Vieglāks aprīkojums vienkāršo uzstādīšanas darbības un atvieglo sarežģītas konfigurācijas, piemēram, elastīgus stāvvadus, paplašinot dziļūdens attīstībai pieejamo tehnisko risinājumu klāstu.
Titāna dziļurbuma caurules
Augsta -H₂S gāzes laukos Dienvidaustrumāzijā titāna urbuma caurules ir veiksmīgi ieviestas bez korozijas inhibitoriem. Šī pieeja novērš nepieciešamību pēc ķīmisko vielu iesmidzināšanas sistēmām un ar to saistītās apkopes, kā rezultātā samazinās ekspluatācijas izdevumi.
Dzīves cikla ekonomika
Lai gan titāna sakausējumiem ir augstākas sākotnējās materiālu izmaksas salīdzinājumā ar parastajām alternatīvām, dzīves cikla ekonomiskā aina stāsta citu stāstu:
Ķīmisko iesmidzināšanas sistēmu likvidēšana
Neviena inhibitoru piegādes infrastruktūra nerada ievērojamus kapitāla ietaupījumus un samazina pastāvīgās apkopes prasības.
Samazināts iejaukšanās biežums
Dziļūdens iejaukšanās rada ievērojamas ikdienas izmaksas; titāna uzticamība samazina nepieciešamību pēc neplānotiem remontdarbiem.
Zemākas uzstādīšanas izmaksas
Svara ietaupījums var samazināt kuģa uzstādīšanas izmaksas par 15 līdz 25 procentiem.
Ražošanas nodrošināšana
Dziļūdens lauki bieži rada ievērojamu ikdienas produkcijas vērtību; iekārtu uzticamība kalpo kā kritisks aizsarglīdzeklis pret dārgām neplānotām izslēgšanas gadījumiem.
Secinājums
Tā kā dziļūdens naftas un gāzes attīstība kļūst arvien prasīgāka vidē, materiālu prasības turpina attīstīties. Titāna sakausējumi ar savu izcilo izturību pret koroziju, vieglajām īpašībām un pierādīto uzticamību kļūst par vēlamo materiālu risinājumu HPHT skābo pakalpojumu lietojumiem.
Dziļūdens operatoriem titāns ir ne tikai materiāla izvēle, bet arī pamats drošai, uzticamai un ekonomiski pamatotai lauka attīstībai.
