Tubería de carcasa API 5CT P110
Tubería de carcasa API 5CT P110
Introducción
API 5CT es una especificación desarrollada por el Instituto Americano del Petróleo (API) para materiales de carcasa y tubería utilizados en la industria del petróleo y el gas. Incluye varios grados con diferentes propiedades mecánicas y composiciones químicas.. Uno de los grados de alta resistencia especificados según API 5CT es P110., que se usa comúnmente en ambientes de alta presión y alta temperatura.
Características clave y grados
API 5CT P110 está diseñado para su uso en entornos exigentes donde la alta resistencia y durabilidad son cruciales.. La tubería de revestimiento y tubería P110 se usan típicamente en operaciones de perforación de pozos profundos debido a su capacidad para soportar altas presiones..
Composición química
La composición química de API 5CT P110 está diseñada para proporcionar excelentes propiedades mecánicas y tenacidad..
- Carbón (c): 0.22%
- Manganeso (Minnesota): 1.40%
- Fósforo (PAG): ≤ 0.025%
- Azufre (S): ≤ 0.010%
- Silicio (Y): 0.20 – 0.45%
- Cromo (cr): 0.30%
- Molibdeno (Mes): 0.25%
Propiedades mecánicas
La carcasa y los tubos API 5CT P110 ofrecen alta resistencia y tenacidad, haciéndolos adecuados para entornos desafiantes.
- Resistencia a la tracción: 758 – 965 MPa (110,000 – 140,000 psi)
- Fuerza de producción: 758 MPa (110,000 psi) mínimo
- Alargamiento: ≥ 15%
Proceso de fabricación
Tubería sin costura y soldada
Las carcasas y tuberías API 5CT P110 se pueden fabricar mediante procesos sin costura o soldados., cada uno ofrece ventajas específicas según la aplicación.
Proceso sin fisuras
- Preparación de palanquilla: Un tocho de acero sólido se calienta y se perfora para crear una carcasa hueca..
- Laminación en caliente: La carcasa hueca se lamina para reducir su diámetro y espesor de pared..
- Dibujo en frío (Opcional): El tubo se estira en frío para lograr dimensiones y acabado superficial precisos..
- Tratamiento térmico: El tubo se somete a un tratamiento térmico para conseguir las propiedades mecánicas requeridas..
- Enderezar y Cortar: El tubo se endereza y se corta a la longitud deseada..
Proceso soldado
- Preparación de la tira: Las tiras de acero se cortan al ancho requerido..
- formando: Las tiras tienen forma cilíndrica..
- Soldadura: Los bordes de la tira formada están soldados entre sí..
- Tratamiento térmico: El tubo soldado se somete a un tratamiento térmico para conseguir las propiedades mecánicas requeridas..
- Dimensionamiento y corte: El tubo se dimensiona y corta a la longitud requerida..
Tratamiento térmico
El tratamiento térmico es crucial para lograr las propiedades mecánicas deseadas.. Para grado P110, Los tratamientos térmicos típicos incluyen:
- Temple y revenido: Calentar el tubo a una temperatura alta., luego se enfría rápidamente (temple) y recalentar a una temperatura más baja (templado) para lograr la resistencia y dureza deseadas.
Requisitos de prueba
API 5CT especifica requisitos de prueba rigurosos para garantizar la calidad y el rendimiento de la carcasa y la tubería P110.:
- Prueba de tracción: Mide la resistencia a la tracción, límite elástico, y elongación.
- Prueba de dureza: Garantiza que el material cumpla con los niveles de dureza especificados..
- Prueba de impacto: Evalúa la tenacidad del material a varias temperaturas..
- Prueba hidrostática: Garantiza que el tubo pueda soportar la presión interna sin fugas..
- Pruebas no destructivas: Incluye ultrasonido, partícula magnética, y pruebas radiográficas para detectar cualquier defecto..
- Pruebas de servicio amargo: Garantiza resistencia al agrietamiento por tensión de sulfuro. (CSS) para uso en ambientes ácidos.
Tubería de carcasa API 5CT P110 Tipo de carcasa:
- carcasa de rosca corta y redonda(CAROLINA DEL SUR)
- carcasa de rosca larga y redonda(LC)
- carcasa de rosca de contrafuerte(ANTES DE CRISTO)
Tubería de carcasa API 5CT P110 Composición química:
Composición química, fracción de masa (%) | ||||||||||||||
Calificación | c | Minnesota | Mes | cr | En | Cu | PAG | S | Y | |||||
Tipo | mín. | máximo | mín. | máximo | mín. | máximo | mín. | máximo | máximo | máximo | máximo | máximo | máximo | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
H40 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0.03 | — |
J55 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0.03 | — |
K55 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0.03 | — |
N80 | 1 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0.03 | 0.03 | — |
N80 | q | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0.03 | 0.03 | — |
95€ | — | — | 0.45 do | — | 1.9 | — | — | — | — | — | — | 0.03 | 0.03 | 0.45 |
L80 | 1 | — | 0.43 a | — | 1.9 | — | — | — | — | 0.25 | 0.35 | 0.03 | 0.03 | 0.45 |
L80 | 9cr | — | 0.15 | 0.3 | 0.6 | 0.9 | 1.1 | 8 | 10 | 0.5 | 0.25 | 0.02 | 0.03 | 1 |
L80 | 13cr | 0.15 | 0.22 | 0.25 | 1 | — | — | 12 | 14 | 0.5 | 0.25 | 0.02 | 0.03 | 1 |
C90 | 1 | — | 0.35 | — | 1.2 | 0.25 b | 0.85 | — | 1.5 | 0.99 | — | 0.02 | 0.03 | — |
T95 | 1 | — | 0.35 | — | 1.2 | 0.25 b | 0.85 | 0.4 | 1.5 | 0.99 | — | 0.02 | 0.03 | — |
C110 | — | — | 0.35 | — | 1.2 | 0.25 | 1 | 0.4 | 1.5 | 0.99 | — | 0.02 | 0.03 | — |
P110 | mi | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0.030 mi | 0.030 mi | — |
Q125 | 1 | — | 0.35 | 1.35 | — | 0.85 | — | 1.5 | 0.99 | — | 0.02 | 0.01 | — | |
NOTA Los elementos mostrados se informarán en el análisis del producto.. | ||||||||||||||
a El contenido de carbono para L80 podrá aumentarse hasta 0.50 % Máximo si el producto se enfría con aceite o con polímero.. | ||||||||||||||
b El contenido de molibdeno para el tipo Grado C90 1 no tiene tolerancia mínima si el espesor de la pared es menor que 17.78 milímetros. | ||||||||||||||
c El contenido de carbono del R95 podrá aumentarse hasta 0.55 % máximo si el producto se enfría con aceite. | ||||||||||||||
d El contenido de molibdeno para el tipo T95. 1 puede reducirse a 0.15 % mínimo si el espesor de la pared es menor que 17.78 milímetros. | ||||||||||||||
e Para EW Grado P110, el contenido de fósforo será 0.020 % máximo y el contenido de azufre 0.010 % máximo. |
Tubería de carcasa API 5CT P110 Propiedades mecánicas:
Requisitos de tracción y dureza | |||||||||
Calificación | Límite elástico MPa | De tensión Fortaleza | Dureza a,do | Espesor de pared especificado | Dureza permitida Variación b | ||||
Tipo | Alargamiento total bajo carga | mín MPa | máximo | ||||||
mín. | máximo | CDH | HBW | milímetros | CDH | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
H40 | — | 0.5 | 276 | 552 | 414 | — | — | — | — |
J55 | — | 0.5 | 379 | 552 | 517 | — | — | — | — |
K55 | — | 0.5 | 379 | 552 | 655 | — | — | — | — |
N80 | 1 | 0.5 | 552 | 758 | 689 | — | — | — | — |
N80 | q | 0.5 | 552 | 758 | 689 | — | — | — | — |
95€ | — | 0.5 | 655 | 758 | 724 | — | — | — | — |
L80 L80 | 1 | 0.5 | 552 | 655 | 655 | 23 | 241 | — | — |
L80 | 9Cr13Cr | 0.5 | 552 | 655 | 655 | 23 | 241 | — | — |
0.5 | 552 | 655 | 655 | 23 | 241 | — | — | ||
C90 | 1 | 0.5 | 621 | 724 | 689 | 25.4 | 255 | 12,70€ | 3 |
12.71 a 19.04 | 4 | ||||||||
19.05 a 25.39 | 5 | ||||||||
³ 25.40 | 6 | ||||||||
T95 | 1 | 0.5 | 655 | 758 | 724 | 25.4 | 255 | 12,70€ | 3 |
12.71 a 19.04 | 4 | ||||||||
19.05 a 25.39 | 5 | ||||||||
³ 25.40 | 6 | ||||||||
C110 | — | 0.7 | 758 | 828 | 793 | 30 | 286 | 12,70€ | 3 |
12.71 a 19.04 | 4 | ||||||||
19.05 a 25.39 | 5 | ||||||||
³ 25.40 | 6 | ||||||||
P110 | — | 0.6 | 758 | 965 | 862 | — | — | — | — |
Q125 | 1 | 0.65 | 862 | 1034 | 931 | b | — | 12,70€ | 3 |
12.71 a 19.04 19.05 | 4 | ||||||||
5 | |||||||||
un en caso de disputa, Se utilizarán pruebas de dureza Rockwell C en laboratorio como método de referencia.. | |||||||||
b No se especifican límites de dureza., pero la variación máxima está restringida como control de fabricación de acuerdo con 7.8 y 7.9. | |||||||||
c Para pruebas de dureza a través de la pared de Grados L80 (todos los tipos), C90, T95 y C110, Los requisitos establecidos en la escala HRC son para el número máximo de dureza media.. |
Tubería de carcasa API 5CT P110 Longitudes de rango | |||
Rango 1 | Rango 2 | Rango 3 | |
CAJA (PE/T y C/SF) | |||
Longitud total del rango, inclusivo Variación permitida, máximo un | 4.88 a 7.62 1.83 | 7.62 a 10.36 | 10.36 a 14.63 1.83 |
1.52 | |||
TUBOS Y CARCASAS UTILIZADOS COMO TUBOS | |||
(PE/T y C/SF) | |||
Longitud total del rango, inclusivo Variación permitida, máximo un | 6.10 a 7.32 b | 8.53 a 9.75 do | 11.58 a 12.80 d |
0.61 | 0.61 | 0.61 | |
CONEXIONES INTEGRALES DE TUBOS (incluyendo IJ/PE | |||
y IJ/SF) | |||
Longitud total del rango, inclusivo Variación permitida, máximo un | 6.10 a 7.92 mi | 8.53 a 10.36 | 11.58 a 13.72 0.61 |
0.61 | 0.61 | ||
ARTICULACIONES DE CACHORRO | Longitudes: 0.61; 0.91; 1.22; 1.83; 2.44; 3.05 y 3.66 mi | ||
Tolerancia: ±0,076 | |||
a La variación de longitud se aplica al envío de vagones de ferrocarril hasta el punto de uso y no se aplica a pedidos de artículos de menos de 18,144 kilos de Pipa. | |||
b Por acuerdo entre comprador y fabricante, la longitud máxima podrá aumentarse a 8.57 metro. | |||
c Por acuerdo entre comprador y fabricante, la longitud máxima podrá aumentarse a 10.76 metro. | |||
d Por acuerdo entre comprador y fabricante, la longitud máxima podrá aumentarse a 17.72 metro.0.61 Se pueden proporcionar m porros para cachorros hasta 0.91 m de largo por acuerdo entre comprador y fabricante, y longitudes distintas a las enumeradas pueden proporcionarse mediante acuerdo entre el comprador y el fabricante.. |
Aplicaciones
La carcasa y los tubos API 5CT P110 se utilizan en diversos entornos de alta presión y alta temperatura., incluido:
- Pozos de petróleo y gas: Casing para protección del pozo y tubería para transporte de hidrocarburos.
- Perforación de pozos profundos: Carcasa y tubería de alta resistencia para operaciones de perforación profunda.
- Pozos geotérmicos: Tubería para aplicaciones geotérmicas de alta temperatura y alta presión.
- Perforación costa afuera: Carcasa y tubería de alta resistencia para operaciones de perforación en aguas profundas.
Ventajas y limitaciones
Ventajas
- Alta resistencia: Adecuado para entornos de alta presión y alta temperatura..
- Durabilidad: La alta dureza garantiza la durabilidad en condiciones difíciles.
- Versatilidad: Disponible en formas sin costura y soldadas..
- Fiabilidad: Las altas propiedades mecánicas garantizan la confiabilidad en aplicaciones exigentes.
Limitaciones
- Costo: Mayor costo en comparación con materiales de menor calidad debido a elementos de aleación y procesos de tratamiento térmico.
- Complejidad de fabricación: Requiere un control preciso sobre la composición química y el tratamiento térmico..
- Disponibilidad: Los grados y tamaños específicos pueden tener plazos de entrega más largos..
Conclusión
Las carcasas y tuberías API 5CT P110 son esenciales para aplicaciones de alta presión y alta temperatura en la industria del petróleo y el gas.. Sus propiedades mecánicas superiores, combinado con rigurosos procesos de fabricación y pruebas., garantizar que cumplan con los exigentes requisitos de diversos entornos. Comprender las especificaciones detalladas, calificaciones, y aplicaciones de API 5CT P110 ayudan a ingenieros y diseñadores a seleccionar los materiales adecuados para sus proyectos, Garantizar la seguridad y la eficiencia en operaciones desafiantes de perforación y producción..
Al examinar la composición química., propiedades mecánicas, procesos de fabricación, y aplicaciones, Este análisis proporciona una descripción general completa de la carcasa y tubería API 5CT P110., destacando su importancia en aplicaciones industriales de alto rendimiento.