Управляющее резюме

В этом подробном руководстве рассматриваются специальные требования к трубкам из никель-алюминиевой бронзы (NAB) для глубоководного горнодобывающего оборудования с упором на операции на большой глубине, суровые условия окружающей среды и критические требования к производительности. В руководстве рассматриваются марки C95800, C63200 и C95500 с особым акцентом на применение на сверхглубоких водах.

1. Операционная среда глубоководной добычи полезных ископаемых

1.1 Экологические проблемы

ПараметрТипичный диапазонВлияние на трубы NABРассмотрение дизайна
Глубина1000-6000 мЭкстремальное давлениеУвеличенная толщина стенок
Температура2-4°СХрупкость материалаНизкотемпературная прочность
Соленость3,2-3,8%Риск коррозииРасширенный выбор сплавов
Гидростатическое давление100-600 барСтруктурная целостностьНоминальное давление
Абразивная средаВысокийОбычно используемые марки бериллиевой меди следующие:Материальная твердость

1.2 Эксплуатационные требования

Тип операцииНоминальное давлениеДиапазон температурМарка материала
Коллекция морского дна600 бар2-15°СC95500
Райзерные системы400 бар2-20°СC95800
Насосные системы500 бар2-40°СC95500
Технологическое оборудование300 бар2-60°СC63200

2. Спецификации материалов для глубоководного применения

2.1 Улучшенный химический состав

ЭлементC95800 (%)C63200 (%)C95500 (%)Глубоководное значение
Медь79,0-82,081,0-83,078,0-82,0Базовая стабильность
Алюминий8,5-9,58,5-9,58,2-9,5Повышение силы
никель4,0-5,04,0-4,83,0-5,5Устойчивость к коррозии
Железо3,5-4,53,5-4,33,5-4,5Сопротивление давлению
Марганец0.8-1,51,2-2,00.8-1,5Глубоководная долговечность

2.2 Механические свойства на глубине

ИмуществоПоверхность1000м3000м6000мСтандарт тестирования
Прочность на растяжение (МПа)585595610625АСТМ Е8
Предел текучести (МПа)270280290300АСТМ Е8
Удлинение (%)15141312АСТМ Е8
Ударная вязкость (Дж)34323028АСТМ Е23

3. Применение для конкретного оборудования

3.1 Системы сбора с морского дна

Составная частьМарка материалаРабочие параметрыОсобые требования
Всасывающие трубыC95500600 бар, 2–10°CОбычно используемые марки бериллиевой меди следующие:
Транспортные линииC95800400 бар, 2–15°CОптимизация потока
Гидравлические системыC95500500 бар, 2–40°CНоминальное давление
Линии управленияC63200300 бар, 2–20°CЦелостность сигнала

3.2 Вертикальные транспортные системы

Тип системыСпецификация трубкиСкорость потокаВыбор материала
Главный стояк300-500 мм наружный диаметр1000-3000 м³/чC95500
Обратные линии200-300 мм наружный диаметр500-1500 м³/чC95800
Вспомогательные линии50-150 мм наружный диаметр100-300 м³/чC63200
Линии мониторинга15-40 мм наружный диаметрН/ДC63200

4. Особенности проектирования для сверхглубоких применений

4.1 Расчетные параметры давления

Диапазон глубины (м)Коэффициент толщины стенкиЗапас прочностиРасчетное давление
0-10001,01,5150 бар
1000-30001,21,8350 бар
3000-60001,52.0650 бар

4.2 Критерии выбора материала

КритерийC95800C63200C95500Коэффициент отбора
Рейтинг глубины4000м3000м6000мМаксимальная глубина
Сопротивление давлениюОчень хорошийХорошийПревосходноРабочее давление
Формование и изгибХорошийвысокая проводимостьПревосходноАбразивный состав
Экономическая эффективностьУмеренныйВысокийНизкийБюджетные ограничения

5. Тестирование производительности и квалификация

5.1 Требования к тестированию

Тип тестаИспытательное давлениеПродолжительностьКритерии приемки
Гидростатический1,5x работает24 часаНет утечки
Усталость10⁶ цикловПеременнаяНет неудач
Влияние-40 ° C.СтандартПоглощение энергии
Носить1000 часовНепрерывныйПредел потери веса

5.2 Меры контроля качества

Инспекционный пунктМетодЧастотаДокументация
Проверка материалаPMI100%Сертификат испытаний
Проверка размеровЛазерное сканирование100%Отчет об инспекции
Осмотр поверхностинеразрушающий контроль100%отчет неразрушающего контроля
Испытание давлениемГидростатический100%Сертификат испытаний

6. Установка и обслуживание

6.1 Требования к установке

ПараметрТехнические характеристикиТолерантностьМетод проверки
Выравнивание±0,5°±0,1°Лазерное выравнивание
Совместная подготовка0зазор 0,2 мм+0,1/-0 ммМанометрическое измерение
Расстояние между опорами15x ОД±5%Физические измерения
Испытание давлением1,5x работает+5%/-0%Калиброванные датчики

6.2 График технического обслуживания

АктивностьЧастотаМетодДокументация
Визуальный осмотрЕжемесячнообследование ROVОтчет об инспекции
Толщина стенкиЕжеквартальныйУЗ-измерениеОтчет об обследовании
Испытание давлениемЕжегодноГидростатическийСертификат испытаний
Анализ износаДва раза в годФизический/НКАналитический отчет

7. Управление жизненным циклом

7.1 Ожидаемый срок службы

СредаОжидаемый срок службыФакторы влиянияМетод мониторинга
Абразивная суспензия5-7 летСодержание частицМониторинг износа
Чистая вода10-15 летСкорость потокаМониторинг толщины
Статическая служба15-20 летЦиклы давленияИспытание давлением
Системы управления10-12 летЦелостность сигналаФункциональное тестирование

7.2 Анализ затрат

Фактор стоимостиC95800C63200C95500Рассмотрение
Первоначальная стоимостьВысокийУмеренныйОчень высокоСтоимость материала
УстановкаСтандартСтандартСтандартСтоимость рабочей силы
ОбслуживаниеНизкийСерединаОчень низкийСтоимость услуги
Замена7-10 лет5-8 лет10-15 летЖизненный цикл

8. Соблюдение нормативных требований

8.1 Требования сертификации

ВластьТип сертификатаСрок действияПроцесс продления
DNV-GLГлубоководный сертификат5 летПолная проверка
АБСОдобрение материала3 годаДокументация
ЛлойдаСертификат оборудованияЗа проектКонкретно для проекта
APIСоответствие материалов5 летПовторная сертификация

8.2 Требования к документации

Тип документаСодержаниеЧастота обновленияСрок хранения
Сертификаты материаловХарактеристикиЗа партиюСрок службы оборудования
Отчеты испытанийПредставлениеЗа тест10 лет
Протоколы проверокСостояниеЗа проверку5 лет
Журналы обслуживанияИстория обслуживанияНепрерывныйСрок службы оборудования

Вывод

Рекомендации по выбору:

  1. C95500
  • Ultra-deep applications (>4000m)
  • Системы высокого давления
  • Абразивные среды
  1. C95800
  • Умеренные глубины (2000-4000м)
  • Общее обслуживание
  • Экономичное решение
  1. C63200
  • Shallow operations (<2000m)
  • Некритичные приложения
  • Бюджетные проекты

Ключевые факторы реализации:

  • Требования к глубине
  • Рабочее давление
  • Абразивный состав
  • Доступность обслуживания
  • Соображения стоимости
  • Соответствие нормативным требованиям

Лучшие практики:

  1. График регулярных проверок
  2. Профилактическое обслуживание
  3. Мониторинг износа
  4. Управление документацией
  5. Обучение персонала
  6. Экстренные процедуры

Данное руководство служит исчерпывающим справочным пособием для инженеров и технических специалистов, занимающихся техническим обслуживанием и техническим обслуживанием оборудования для глубоководных горных работ. Могут потребоваться регулярные обновления, основанные на опыте эксплуатации и технологических достижениях.