Titaani rakendused nafta- ja gaasitööstuses
Ülemaailmne nafta- ja gaasiturg on hakanud üha enam sõltuma titaani kasutamisest. Metallil on kõrge tugevuse ja kaalu suhe ning suurepärane korrosioonikindlus kõige keerulisemate rakenduste jaoks. See on eriti kasulik uurimiseks, tootmiseks ja rafineerimiseks. Lugege edasi ja uurige lähemalt titaani kasutamise kohta mõlemas tööstusharus.
Titaani kasutamine - nafta- ja gaasitööstus
Naftatööstuses kasutatakse titaani uurimiseks ja tootmiseks. Samuti näete, et titaani kasutatakse ehituses, projekteerimisel ja rafineerimisel. Tänapäeval domineerib torudes titaan ja veealused operatsioonid tuginevad sellele suurepärase korrosioonikindluse tõttu (merevesi on teadaolevalt väga söövitav).
Soojusvahetite (kest ja toru, plaat) ning pumpade ja ventiilide arendamiseks kasutatakse erinevaid titaaniklasse. Titaaniga saab välja töötada andmete logimise seadmeid, erinevaid seadmeid ja liitmikke ning tankeri saastest puhastamise süsteeme. Veealuste toimingute sukeldatavad ja katoodkaitse anoodid täiendavad titaanirakenduste loendit.
Viimastel aastatel on titaani hakatud kasutama kaevu torude valmistamiseks. Need on nafta- ja gaasipuuraukude komponendid, mis vajavad suurepärast korrosioonikindlust ja hämmastavat tugevust. Titaani kasutatakse nüüd HPHT kaevu rakendustes - kõrge rõhk ja kõrge temperatuur -, et näidata vastupidavust mitte ainult korrosioonile, vaid ka korrosiooni pragunemisele.
Miks on titaan kõige populaarsem?
Kuna huvi süsivesinike varude vastu muutub silmapaistvamaks, jõuavad ekstraheeritavad kaevud sügavamale tasemele. See tähendab, et kasutatavad seadmed peavad suutma taluda kõrgemaid temperatuure, samuti suuremaid surve- ja tõmbekoormusi. Titaan tundub olevat õige vastus kõigile neile nõudmistele.
Kõrge aktiivsus nafta- ja gaasitööstuses on veelgi suurendanud nõudlust titaani järele. Korrosioonikindlaid sulameid, näiteks titaanist valmistatud sulameid, kasutatakse eriti torukujulistes seadmetes.
Alfa-faasi titaanisulamitel on kõrgeim korrosioonikindlus, kuid on oluline teada, et kõik titaanisulamid on vastupidavad vedelikukahjustustele (eriti mereveest). Titaani korrosioonikindluse tagab metallpinnal olev oksiidikiht, mis on ka selle tugevuse ja stabiilsuse suurenemise põhjuseks.
Madala rõhuga merevee torustik on valmistatud titaanist koos rullitud torude, poltide ja erinevate aukude tööriistadega. Puurimine tõusikud ja riser koonuse liigesed on valmistatud titaanist ja selle sulamistest (erinevad klassid). Tulevikus loodavad tootjad, et metalli saab kasutada veealustes torujuhtmetes.
Titaan, mitmekülgne metall, mida kasutatakse nafta- ja gaasitööstuses
Nafta- ja gaasitööstus näeb titaani mitmekülgse ja väärtusliku metallina. Tunnistades titaani uskumatuid omadusi, on tootjad hakanud terasesulamitele titaani lisama. See mitte ainult ei suurenda materjali tugevust ja tihedust, vaid parandab ka korrosioonikindlust.
Titaan-terase sulameid kasutatakse tänapäeval laialdaselt, eriti allavoolu torude vooderdamiseks. Kompressori osad on valmistatud ka kõrge tugevusega titaanisulamitest. Need osad on vastupidavad ja tagavad pikema kasutusiga kui osad, mis sisaldavad ainult terase sulameid.
Asjaolu, et titaan on mereveekindel, ei ole uudis. Siiski väärib märkimist, et titaanil on ka suurepärane korrosioonikindlus teistes keskkondades, sealhulgas süsinikdioksiidi ja vesiniksulfiidi keskkonnas.
Maagaasitööstuses eelistatakse seda tänu oma võimele säilitada oma tugevus äärmiselt madalatel temperatuuridel (maagaasi veeldamiseks). Soojusvaheti torud on valmistatud titaanist ja neid kasutatakse veeldatud maagaasi tehastes. Samuti näete, et titaani kasutatakse survestatud laevade, näiteks LNG tankerite joondamiseks.
Titaan avamere rakendustes
Avamere nafta- ja gaasitööstus tugineb suuresti titaanile ja selle sulamitele mitmesuguste rakenduste jaoks. Seda metalli hinnatakse suurepärase korrosioonikindluse poolest mitte ainult merevees, vaid ka rafineerimistehastes.
Nõudlus titaani järele avamere rakendustes on viimastel aastatel järsult suurenenud. See on eriti ilmne Põhjamere Norra vetes, kus sageli kasutatakse titaani ja selle sulameid. Titaani kasutamine kõrvaldab terase korrosiooniprobleemid (eriti korrosiooni). Tänapäeval töötatakse titaaniga välja tule- ja veetorud, madalrõhu ballastid ja erinevad liitmikud.
Erinevalt paar aastat tagasi on titaanil nüüd konkurentsivõimeline ja üsna stabiilne hind. Arvestades seda stabiilsust, ei ole üllatav, et seda kasutatakse mitmesuguste toodete, sealhulgas torude, liitmike ja erinevate süsteemide arendamiseks, mida kõiki kasutatakse avamere rakendustes.
Titaantorude valmistamiseks kasutatakse külma painutamist, kuna see meetod vähendab oluliselt keevitustööd. Titaantoru kerge kaalu tõttu on paigaldusprotsess lihtne ja ei nõua rohkem kui ühte inimest. Samuti ei pea titaanist valmistatud torusid värvima. Shot peening ja toru viimistlus (pärast paigaldamist) ei ole ka vaja.
Titaantorusid kasutatakse ka tulekaitsesüsteemides. Õhukese seinaga keevitatud titaantoru vastab kehtivatele tuleeeskirjadele ja on läbinud ka tulekatsed. Neil on tasakaalustamata löögikindlus ja suur vastupidavus kahjustustele. See tähendab, et neil on parim võimalus ellu jääda tulekahju, plahvatuse jms korral.
Avamereplatvormidel kasutatakse sageli titaanist tuletõrjeveesüsteeme. Sama kehtib titaantorude, ventiilide ja düüside kohta. Isegi üleujutussüsteemi detektorid ja sprinklerid on valmistatud titaanist. Kõrgsurve soojusvahetid on valmistatud titaanisulamitest, millest kõige tavalisem on Ti-6A1-4V. Need pakuvad märkimisväärseid eeliseid vähendatud kaalu ja lahtiselt.
Lühidalt öeldes on titaanil nafta- ja gaasitööstuses hästi teenitud roll. Selle tugevuse ja kaalu suhe ning korrosioonikindlus on eriti hinnatud merevee rakenduste puhul. Avameretööstus sõltub suuresti titaani ja selle sulamite kasutamisest kas tulekaitsesüsteemide, soojusvahetite või torude puhul.
