Tube en titane ASTM B338 Gr9 pour le pétrole et le gaz

Tube en titane ASTM B338 Gr9 pour le pétrole et le gaz

Sur un ensemble de tête de puits ou sous-marin, le tube de petit diamètre qui transporte le fluide hydraulique doit faire trois choses à la fois : contenir la pression, résister aux fluides produits à l'extérieur et peser le moins possible car il est suspendu à un arbre ou passe à l'intérieur d'un ombilical. Le grade 9, Ti-3Al-2.5V, fait les trois mieux que le titane pur ou l'acier plus lourd, c'est pourquoi il est un choix standard pour les conduites de contrôle et les tubes d'injection chimique.

La résistance portée dans le puits

Avec une résistance à la traction d'environ 620 MPa et une limite d'élasticité de 483 MPa, le grade 9 supporte environ deux fois la pression du grade 2 à la même épaisseur de paroi, de sorte qu'une conduite hydraulique de 5000 psi peut être construite avec une paroi plus fine et un diamètre extérieur plus petit. Cela compte double : moins de poids sur le support, et plus de tubes à l'intérieur d'un ombilical fixe ou d'un faisceau de conduites de contrôle. Le grade 5 serait encore plus résistant, mais il est plus difficile à plier aux rayons serrés utilisés à l'intérieur du matériel sous-marin et il est plus sensible à la chaleur de soudage.

Données des tubes

Ce que demande le fluide du puits

Les fluides produits apportent des chlorures, du dioxyde de carbone et souvent du sulfure d'hydrogène, à des températures qui augmentent avec la profondeur. Le titane se passive facilement dans les saumures contenant des chlorures et du CO2 et n'est pas attaqué par les chlorures qui piquent l'acier inoxydable. Le sulfure d'hydrogène est le cas qui nécessite une attention particulière : l'acceptabilité d'un grade donné dépend de la pression partielle de H2S, de la température et de la norme suivie par le projet, et là où la fissuration par sulfures est un cas de conception, le grade 7 stabilisé au palladium est généralement la sélection la plus sûre. Le grade doit donc être fixé en fonction de la chimie du puits plutôt qu'en fonction de la pression seule.

Raccords et assemblage

Les tubes sont assemblés par soudage, par raccords coniques et filetés, ou par raccords de type autoclave, et chacun a sa propre discipline. Les joints soudés nécessitent une conduite sèche et purgée et un apport de chaleur suffisamment faible pour éviter une zone dure. Les raccords mécaniques nécessitent que l'extrémité du tube soit coupée d'équerre, ébavurée et exempte de rayures longitudinales, et ils nécessitent le couple spécifié avec un lubrifiant compatible avec le fluide. Le titane se grippe sur lui-même, donc les filetages et les viroles sont enduits et assemblés une fois plutôt que de manière répétée.

Manipulation sur site

Tenir les tubes à l'écart des racks en acier, des chaînes et des brosses métalliques ; une trace de fer à la surface devient un site de piqûre en service chloruré. Boucher les extrémités jusqu'à l'assemblage, stocker les bobines sur la tranche, et tester sous pression avec de l'eau propre ou de l'azote sec selon les spécifications du projet. Le pliage doit être effectué avec un rayon autorisé par la spécification et suivi d'un détensionnement si la conduite sera soumise à des vibrations.

Commande

Devis par diamètre extérieur, épaisseur, grade, trempe, longueur et lot d'essais, par exemple 12,7 mm x 1,24 mm Gr9 ASTM B338 recuit, testé hydrostatiquement et par courants de Foucault, en bobines ou en longueurs droites. Les certificats de fabrication portent le numéro de coulée, et des tests supplémentaires tels que la dureté et l'aplatissement peuvent être ajoutés lorsque la spécification du projet l'exige.

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