کاربرد آلیاژ تیتانیوم در صنایع پتروشیمی

از زمان کشف، فلز تیتانیوم بیشترین استفاده را در صنایع شیمیایی داشته است. در 12 سال گذشته، صنایع شیمیایی داخلی هر سال بیش از 15،{2}} تن تیتانیوم مصرف کرده است.
Titanium Reliable 001: تیتانیوم دارای استحکام بالاتر و توانایی کار بیشتر است
لوله مته تمام آلیاژ تیتانیوم، این لوله مته را دست کم نگیرید.
استحکام ویژه TA 3.5 برابر فولاد ضد زنگ، 1.3 برابر آلیاژ آلومینیوم و 1.6 برابر آلیاژ منیزیم است. همین وزن می تواند ضربه و فشار بیشتری را تحمل کند.
استحکام کششی TA 1.{1}} برابر سایر شرکای آلیاژی است. ایمن تر و بادوام تر هنگام حفاری در زیر زمین. به ویژه برای عملیات حفاری در شرایط پیچیده چاه مانند چاه های فوق عمیق و چاه های با شعاع کوتاه در میادین نفتی شمال غرب مناسب است.
استحکام - قدرت

آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V
فولاد ضد زنگ 18-8
آلیاژ آلومینیوم
استحکام کششی/MPa
960
608
470
قدرت تسلیم/MPa
892
255
294
در سال های اخیر، به منظور بهبود بازیافت نفت خام، کاهش هزینه های تولید میادین نفت و گاز و افزایش عمر توسعه میادین نفت و گاز، چاه های ساختاری پیچیده تری مانند چاه های با شعاع کوتاه، چاه های توسعه یافته توسعه یافته اند. به چاه‌ها و غیره. چاه قدیمی با چاه افقی پنجره‌دار. لوله حفاری معمولی هنگام استفاده در این سازه های چاه پیچیده با مشکلاتی مواجه می شود. به عنوان مثال، در چاه های افقی با شعاع بسیار کوتاه، انحنای چاه بسیار کوچک است (<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.
آزمایشگاه تأیید کرده است که وقتی تنش سیکلی بین 30،000psi و 40،000psi باشد، عمر خستگی تیتانیوم 10 برابر فولاد معمولی است. ضریب الاستیک لوله آلیاژ تیتانیوم در حدود 16.5msi است. نسبت به لوله مته فولادی خاصیت ارتجاعی بهتری دارد و برای مقاطع چاهی با انحنای زیاد مناسب تر است. . در حال حاضر لوله های مته آلیاژ تیتانیوم با عملکرد اقتصادی خوب تولید شده است. بدنه لوله Ti{7}}Al-4V شامل برهم خوردن در هر دو انتها و اتصالات جوش لب به لب در هر دو انتها است. ابعاد بدنه لوله تیتانیومی با استانداردهای API و محدوده طول مطابقت دارد. محدوده 2 یا 3 را برای استانداردهای API مشخص می کند. به منظور کاهش هزینه های ساخت، اتصال ابزار مته از فولاد ساخته شده است، رزوه اتصال از طریق غلاف بالایی نفوذ می کند و قطر خارجی اتصال با نوار مقاوم در برابر سایش جوش داده می شود. لوله مته آلیاژ تیتانیوم نیز در چاه های فوق عمیق و چاه های با دسترسی گسترده استفاده می شود. به دلیل چگالی کم آلیاژ تیتانیوم، می تواند بار قلاب را تا 30٪ کاهش دهد، گشتاور را تا 30-40 کاهش دهد، به طور قابل توجهی حاشیه نیروی کشش و ضریب ایمنی ابزار حفاری را بهبود بخشد، و توانایی حمل را بهبود بخشد. حوادث پیچیده
در محیط های روزانه، عمر مفید لوله های مته آلیاژ تیتانیوم 10 برابر لوله های مته فولادی معمولی با همان مشخصات است. در محیط های خورنده، عمر مفید 100 برابر لوله های مته فولادی سنتی است.
علاوه بر لوله های حفاری، ستون های سکوی نفتی دریایی، مبدل های حرارتی، پمپ ها، شیرها و غیره نیز در تولید و پالایش نفت کاربرد فراوانی دارند. به عنوان مثال، سکوی حفاری نفت دریای شمال ایالات متحده از 100 مبدل حرارتی تیتانیوم استفاده می کند. پروژه Heidrum نروژ از اولین شفت بالابر فشار قوی تیتانیوم در جهان استفاده می کند.

Titanium Reliable 002: تیتانیوم در برابر خوردگی مقاوم تر است و طول عمر بیشتری دارد.
در سکوهای اکتشاف نفت در دریا، خوردگی قطعات ساختاری ناشی از آلودگی بیولوژیکی بسیار جدی است. دستگاه های ساخته شده از فلزات سنتی اغلب نیمه جان هستند. اما سطح تیتانیوم دارای یک لایه اکسیدی متراکم، بی اثر، ضد زنگ و مقاوم در برابر خوردگی است. به راحتی در برابر آب دریا بدون استفاده از مواد نگهدارنده اضافی مقاومت می کند. ، اسید سولفوریک، خوردگی پتروشیمی. اجزای آلیاژ تیتانیوم می‌توانند به حفاری نفت کمک کنند تا به آب‌های عمیق‌تر و چاه‌های عمیق‌تر برسد، از جمله دماهای بالاتر و محیط‌های تولیدی به شدت خورنده (یعنی شور).
با تیتانیوم، دکل می تواند بدون ترس کاوش کند!
بیشتر منابع گاز طبیعی کشور من میادین گازی حاوی گوگرد است، مانند تاریم در سین کیانگ و حوزه سیچوان، که میدان های گازی با گوگرد بالا هستند. ضد خوردگی خطوط لوله میدان نفت و گاز با محتوای H2S2 و C2O2 بالا و استفاده طولانی مدت در شرایط دما و فشار بالا از مشکلات دشوار توسعه نفت و گاز است. در حال حاضر، انتخاب مواد مقاوم در برابر خوردگی با کیفیت بالا برای خطوط لوله به روند غالب تبدیل شده است. آلیاژهای تیتانیوم به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی حفره ای در محیط هایی با محتوای گوگرد بالا بخصوص در شرایط کاری سخت با محتوای کلر و H2S بالا استفاده می شوند. به طور کلی، فولاد ضد زنگ و حتی آلیاژهای مبتنی بر نیکل دچار خوردگی می شوند.
Titanium Reliable 003: تیتانیوم سبک‌تر و انعطاف‌پذیرتر در عملکرد
اگرچه میله آلیاژ تیتانیوم از میله فولادی قوی تر است، میله آلیاژ تیتانیوم نیز سبک تر است و تقریباً نیمی از میله فولادی را وزن می کند... از آنجایی که میله آلیاژ تیتانیوم سبک تر است، گشتاور حفاری تقریباً 50٪ کاهش می یابد. بار متناظر روی درایو زمین بالایی بیشتر است کوچک (PS: نیروی کوچکتر، حفاری عمیق تر و پایدارتر) و شکستن تجهیزات چندان آسان نیست. بنابراین، میله های تیتانیوم قوی و سبک هستند و باعث صرفه جویی در کار، سوخت و تجهیزات بیشتر می شود.