Tubulação de revestimento API 5CT C90
Tubulação de revestimento API 5CT C90
Introdução
API 5CT é uma especificação desenvolvida pelo American Petroleum Institute (API) para materiais de revestimento e tubulação usados na indústria de petróleo e gás. Abrange revestimentos e tubos sem costura e soldados, e especifica requisitos para vários graus. Um dos graus de alta resistência especificados na API 5CT é C90, que é comumente usado em ambientes de alta pressão e alta corrosão.
Principais recursos e notas
API 5CT C90 foi projetado para uso em ambientes exigentes onde alta resistência e resistência à corrosão são cruciais. O revestimento e a tubulação C90 são normalmente usados em condições de serviço ácidas devido à sua resistência ao sulfeto de hidrogênio (H₂S) e outros elementos corrosivos.
Composição Química
A composição química do API 5CT C90 foi projetada para fornecer excelentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão.
- Carbono (C): 0.30 – 0.37%
- Manganês (Mn): 1.00 – 1.35%
- Fósforo (P): ≤ 0.020%
- Enxofre (S): ≤ 0.010%
- Silício (E): 0.20 – 0.35%
- Níquel (Em): 0.25 – 0.65%
- Cromo (Cr): 0.80 – 1.10%
- Molibdênio (Mo): 0.20 – 0.30%
Propriedades Mecânicas
A carcaça e a tubulação API 5CT C90 oferecem alta resistência e tenacidade, tornando-os adequados para ambientes desafiadores.
- Resistência à tracção: 655 – 760 MPa (95,000 – 110,000 psi)
- Força de rendimento: 620 – 850 MPa (90,000 – 125,000 psi)
- Alongamento: ≥ 15%
1. Tipo de linha
SC(Fio redondo curto), LC(Fio redondo longo), AC(Fio de contraforte), Outro tópico premium
2. Comprimento
comprimento |
|||
Projeto |
R1 |
R2 |
R3 |
Tubulação |
6.10-7.32eu |
8.53-9.75eu |
11.58-12.80eu |
Invólucro |
4.88-7.62eu |
7.62-10.36eu |
10.36-14.63eu |
Tubo de revestimento para campo petrolífero API 5CT
Tamanho | Massa Linear lb/ft | Diâmetro externo | Espessura da Parede | Tipo de acabamento final | |||||||||
polegada | milímetros | polegada | milímetros | Nota | |||||||||
H-40 | J-55 K-55 | M-65 | L-80 C-95 | N-80 1,Q | C-90 T-95 | P-110 | Q-125 | ||||||
4 1/2” | 9.5 | 4.5 | 114.3 | 0.205 | 5.21 | PS | PS | PS | – | – | – | – | – |
10.5 | 4.5 | 114.3 | 0.224 | 5.69 | — | PSB | PSB | – | – | – | – | – | |
11.6 | 4.5 | 114.3 | 0.25 | 6.35 | — | PSLB | PLB | PLB | PLB | PLB | PLB | – | |
13.5 | 4.5 | 114.3 | 0.29 | 7.37 | — | — | PLB | PLB | PLB | PLB | PLB | – | |
15.1 | 4.5 | 114.3 | 0.337 | 8.56 | — | — | – | – | – | – | PLB | PLB | |
5” | 11.5 | 5 | 127 | 0.22 | 5.59 | — | PS | PS | – | – | – | – | – |
13 | 5 | 127 | 0.253 | 6.43 | — | PSLB | PSLB | – | – | – | – | – | |
15 | 5 | 127 | 0.296 | 7.52 | — | PSLB | PLB | PLB | PLB | PLB | PLB | – | |
18 | 5 | 127 | 0.362 | 9.19 | — | — | PLB | PLB | PLB | PLB | PLB | PLB | |
21.4 | 5 | 127 | 0.437 | 11.1 | — | — | PLB | PLB | PLB | PLB | PLB | PLB | |
23.2 | 5 | 127 | 0.478 | 12.14 | — | — | – | PLB | PLB | PLB | PLB | PLB | |
24.1 | 5 | 127 | 0.5 | 12.7 | — | — | – | PLB | PLB | PLB | PLB | PLB |
Processo de fabricação
Tubulação sem costura e soldada
O revestimento e a tubulação API 5CT C90 podem ser fabricados usando processos sem costura ou soldados, cada um oferecendo vantagens específicas dependendo da aplicação.
Processo contínuo
- Preparação de boleto: Um tarugo de aço sólido é aquecido e perfurado para criar uma casca oca.
- Laminação a Quente: A casca oca é enrolada para reduzir seu diâmetro e espessura da parede.
- Desenho a frio (Opcional): O tubo é trefilado a frio para obter dimensões precisas e acabamento superficial.
- Tratamento térmico: O tubo passa por tratamento térmico para atingir as propriedades mecânicas exigidas.
- Endireitamento e Corte: O tubo é endireitado e cortado no comprimento desejado.
Processo Soldado
- Preparação de tiras: As tiras de aço são cortadas na largura necessária.
- Formando: As tiras são formadas em formato cilíndrico.
- Soldagem: As bordas da tira formada são soldadas entre si.
- Tratamento térmico: O tubo soldado passa por tratamento térmico para atingir as propriedades mecânicas exigidas.
- Dimensionamento e Corte: O tubo é dimensionado e cortado no comprimento necessário.
Tratamento térmico
O tratamento térmico é crucial para alcançar as propriedades mecânicas desejadas e a resistência à corrosão. Para grau C90, os tratamentos térmicos típicos incluem:
- Têmpera e Revenimento: Aquecendo o tubo a uma alta temperatura, então esfriando rapidamente (têmpera) e reaquecimento a uma temperatura mais baixa (têmpera) para alcançar a resistência e tenacidade desejadas.
Requisitos de teste
API 5CT especifica requisitos de testes rigorosos para garantir a qualidade e o desempenho do revestimento e da tubulação C90:
- Teste de tração: Mede a resistência à tração, força de rendimento, e alongamento.
- Teste de dureza: Garante que o material atenda aos níveis de dureza especificados.
- Teste de Impacto: Avalia a tenacidade do material em diversas temperaturas.
- Teste Hidrostático: Garante que o tubo possa suportar a pressão interna sem vazar.
- Testes Não Destrutivos: Inclui ultrassom, partícula magnética, e testes radiográficos para detectar quaisquer defeitos.
- Teste de serviço ácido: Garante resistência à fissuração por tensão por sulfeto (SSC) para uso em ambientes ácidos.
Aplicativos
A carcaça e a tubulação API 5CT C90 são usadas em vários ambientes de alta pressão e alta corrosão, incluindo:
- Poços de petróleo e gás: Revestimento para proteger o poço e tubulação para transportar hidrocarbonetos.
- Campos de gás ácido: Ambientes com altas concentrações de H₂S.
- Perfuração Offshore: Revestimento e tubulação de alta resistência para operações de perfuração em águas profundas.
- Poços Geotérmicos: Tubulação para aplicações geotérmicas de alta temperatura e alta pressão.
Vantagens e Limitações
Vantagens
- Alta resistência: Adequado para ambientes de alta pressão.
- Resistência à corrosão: Excelente resistência a H₂S e outros elementos corrosivos.
- Versatilidade: Disponível em formas sem costura e soldadas.
- Resistência: Alta tenacidade garante durabilidade em condições desafiadoras.
Limitações
- Custo: Custo mais elevado em comparação com materiais de qualidade inferior devido a elementos de liga e processos de tratamento térmico.
- Complexidade de fabricação: Requer controle preciso sobre a composição química e tratamento térmico.
- Disponibilidade: Classes e tamanhos específicos podem ter prazos de entrega mais longos.
Conclusão
A carcaça e a tubulação API 5CT C90 são essenciais para aplicações de alta pressão e alta corrosão na indústria de petróleo e gás. Suas propriedades mecânicas superiores, combinado com rigorosos processos de fabricação e testes, garantir que atendam aos exigentes requisitos de vários ambientes. Compreendendo as especificações detalhadas, notas, e aplicações da API 5CT C90 ajuda engenheiros e projetistas a selecionar os materiais certos para seus projetos, garantindo segurança e eficiência em operações desafiadoras de perfuração e produção.
Ao examinar a composição química, propriedades mecânicas, processos de fabricação, e aplicações, esta análise fornece uma visão geral abrangente do revestimento e tubulação API 5CT C90, destacando sua importância em aplicações industriais de alto desempenho.