Giải pháp ống bằng đồng cho thiết bị khai thác dưới biển sâu

Tóm tắt điều hành

Hướng dẫn toàn diện này đề cập đến các yêu cầu chuyên dụng của các ống bằng đồng nhôm niken (NAB) trong thiết bị khai thác biển sâu, tập trung vào các hoạt động sâu, điều kiện môi trường khắc nghiệt và các yêu cầu hiệu suất quan trọng. Hướng dẫn bao gồm các lớp C95800, C63200 và C95500, với sự nhấn mạnh cụ thể vào các ứng dụng nước siêu sâu.

1. Môi trường hoạt động khai thác dưới biển sâu

1.1 Những thách thức về môi trường

Tham số	Phạm vi điển hình	Tác động đến ống NAB	Thiết kế xem xét
Độ sâu	1.000-6.000m	Áp lực cực độ	Tăng cường độ dày tường
Nhiệt độ	2-4 ° C.	Vật liệu giòn	Độ dẻo dai thấp
Độ mặn	3,2-3,8%	Nguy cơ ăn mòn	Tăng cường lựa chọn hợp kim
Áp lực thủy tĩnh	100-600 thanh	Tính toàn vẹn cấu trúc	Xếp hạng áp lực
Môi trường mài mòn	Cao	Hao mòn điện trở	Độ cứng vật chất

1.2 Yêu cầu hoạt động

Loại hoạt động	Xếp hạng áp lực	Phạm vi nhiệt độ	Lớp vật chất
Bộ sưu tập đáy biển	600 bar	2-15 ° C.	C95500
Hệ thống riser	400 bar	2-20 ° C.	C95800
Hệ thống bơm	500 bar	2-40 ° C.	C95500
Thiết bị xử lý	300 bar	2-60 ° C.	C63200

2. Thông số kỹ thuật vật liệu cho các ứng dụng biển sâu

2.1 Thành phần hóa học tăng cường

Yếu tố	C95800 (%)	C63200 (%)	C95500 (%)	Ý nghĩa biển sâu
Đồng	79.0-82.0	81.0-83.0	78.0-82.0	Sự ổn định cơ bản
Nhôm	8,5-9,5	8,5-9,5	8.2-9,5	Tăng cường sức mạnh
Niken	4.0-5.0	4.0-4.8	3,0-5,5	Chống ăn mòn
Sắt	3,5-4,5	3.5-4.3	3,5-4,5	Kháng áp lực
Mangan	0.8-1.5	1.2-2.0	0.8-1.5	Độ bền của nước sâu

2.2 Tính chất cơ học ở độ sâu

Tài sản	Bề mặt	1000m	3000m	6000m	Kiểm tra tiêu chuẩn
Độ bền kéo (MPa)	585	595	610	625	ASTM E8
Sức mạnh năng suất (MPa)	270	280	290	300	ASTM E8
Độ giãn dài (%)	15	14	13	12	ASTM E8
Sức mạnh tác động (J)	34	32	30	28	ASTM E23

3. Các ứng dụng dành riêng cho thiết bị

3.1 Hệ thống thu thập đáy biển

Thành phần	Lớp vật chất	Tham số vận hành	Yêu cầu đặc biệt
Ống hút	C95500	600 bar, 2-10 ° C	Hao mòn điện trở
Đường vận chuyển	C95800	400 bar, 2-15 ° C	Tối ưu hóa dòng chảy
Hệ thống thủy lực	C95500	500 bar, 2-40 ° C	Xếp hạng áp lực
Đường kiểm soát	C63200	300 bar, 2-20 ° C	Tính toàn vẹn tín hiệu

3.2 Hệ thống vận chuyển dọc

Loại hệ thống	Đặc điểm kỹ thuật ống	Tốc độ dòng chảy	Lựa chọn vật chất
Riser chính	OD 300-500mm	1000-3000 m³/h	C95500
Các dòng trở lại	200-300mm từ	500-1500 m³/h	C95800
Các dòng phụ trợ	OD 50-150mm	100-300 m³/h	C63200
Đường theo dõi	15-40mm của	không áp dụng	C63200

4. Cân nhắc thiết kế cho các ứng dụng cực sâu

4.1 Thông số thiết kế áp suất

Phạm vi độ sâu (M)	Hệ số độ dày tường	Biên độ an toàn	Áp lực thiết kế
0-1000	1.0	1,5	150 bar
1000-3000	1.2	1.8	350 bar
3000-6000	1,5	2.0	650 bar

4.2 Tiêu chí lựa chọn vật liệu

Tiêu chí	C95800	C63200	C95500	Yếu tố lựa chọn
Xếp hạng độ sâu	4000m	3000m	6000m	Độ sâu tối đa
Kháng áp lực	Rất tốt	Tốt	Xuất sắc	Áp lực hoạt động
Hao mòn điện trở	Tốt	Hội chợ	Xuất sắc	Nội dung mài mòn
Hiệu quả chi phí	Vừa phải	Cao	Thấp	Hạn chế về ngân sách

5. Kiểm tra hiệu suất và trình độ chuyên môn

5.1 Yêu cầu kiểm tra

Loại thử nghiệm	Áp lực kiểm tra	Khoảng thời gian	Tiêu chí chấp nhận
Thủy tĩnh	1,5 lần làm việc	24 giờ	Không rò rỉ
Mệt mỏi	10⁶ chu kỳ	Biến	Không thất bại
Va chạm	-40 ° C.	Tiêu chuẩn	Hấp thụ năng lượng
Mặc	1000 giờ	Liên tục	Giới hạn giảm cân

5.2 Các biện pháp kiểm soát chất lượng

Điểm kiểm tra	Phương pháp	Tính thường xuyên	Tài liệu
Xác minh vật liệu	PMI	100%	Giấy chứng nhận kiểm tra
Kiểm tra kích thước	Quét laser	100%	Báo cáo kiểm tra
Kiểm tra bề mặt	Ndt	100%	Báo cáo NDT
Kiểm tra áp lực	Thủy tĩnh	100%	Giấy chứng nhận kiểm tra

6. Cài đặt và bảo trì

6.1 Yêu cầu cài đặt

Tham số	Sự chỉ rõ	Lòng khoan dung	Phương pháp xác minh
Liên kết	± 0,5 °	± 0,1 °	Căn chỉnh laser
Chuẩn bị chung	0Khoảng cách .2mm	+0,1/-0mm	Đo đo
Hỗ trợ khoảng cách	15x của	± 5%	Đo lường vật lý
Kiểm tra áp lực	1,5 lần làm việc	+5%/-0%	Đồng hồ đo hiệu chuẩn

6.2 Lịch bảo trì

Hoạt động	Tính thường xuyên	Phương pháp	Tài liệu
Kiểm tra trực quan	Hàng tháng	Khảo sát ROV	Báo cáo kiểm tra
Độ dày tường	Hàng quý	Đo lường UT	Báo cáo khảo sát
Kiểm tra áp lực	Hàng năm	Thủy tĩnh	Giấy chứng nhận kiểm tra
Phân tích mặc	Hai năm một lần	Vật lý/NDT	Báo cáo phân tích

7. Quản lý vòng đời

7.1 Kỳ vọng thời gian phục vụ

Môi trường	Cuộc sống mong đợi	Các yếu tố ảnh hưởng	Phương pháp giám sát
Khó chịu bùn	5-7 năm	Hàm lượng hạt	Theo dõi mặc
Nước trong sạch	10-15 năm	Vận tốc dòng chảy	Giám sát độ dày
Dịch vụ tĩnh	15-20 năm	Chu kỳ áp lực	Kiểm tra áp lực
Hệ thống điều khiển	10-12 năm	Tính toàn vẹn tín hiệu	Kiểm tra chức năng

7.2 Phân tích chi phí

Yếu tố chi phí	C95800	C63200	C95500	Sự cân nhắc
Chi phí ban đầu	Cao	Vừa phải	Rất cao	Chi phí vật chất
Cài đặt	Tiêu chuẩn	Tiêu chuẩn	Tiêu chuẩn	Chi phí lao động
BẢO TRÌ	Thấp	Trung bình	Rất thấp	Chi phí dịch vụ
Thay thế	7-10 năm	5-8 năm	10-15 năm	Vòng đời

8. Tuân thủ theo quy định

8.1 Yêu cầu chứng nhận

Thẩm quyền	Loại chứng chỉ	Hiệu lực	Quá trình gia hạn
DNV-GL	Chứng nhận nước sâu	5 năm	Kiểm tra đầy đủ
ABS	Phê duyệt vật chất	3 năm	Tài liệu
Lloyd từ	Chứng nhận thiết bị	Mỗi dự án	Dự án cụ thể
API	Tuân thủ vật chất	5 năm	Chứng nhận lại

8.2 Yêu cầu tài liệu

Loại tài liệu	Nội dung	Cập nhật tần số	Thời gian lưu trữ
Chứng nhận vật chất	Tính chất	Mỗi đợt	Cuộc sống của thiết bị
Báo cáo kiểm tra	Màn biểu diễn	Mỗi bài kiểm tra	10 năm
Hồ sơ kiểm tra	Tình trạng	Mỗi lần kiểm tra	5 năm
Nhật ký bảo trì	Lịch sử dịch vụ	Liên tục	Cuộc sống của thiết bị

Phần kết luận

Hướng dẫn lựa chọn:

C95500

Ultra-deep applications (>4000m)
Hệ thống áp suất cao
Môi trường mài mòn

C95800

Độ sâu vừa phải (2000-4000m)
Dịch vụ chung
Giải pháp hiệu quả chi phí

C63200

Shallow operations (<2000m)
Các ứng dụng không quan trọng
Các dự án có ý thức về ngân sách

Các yếu tố thực hiện chính:

Yêu cầu độ sâu
Áp lực hoạt động
Nội dung mài mòn
Khả năng tiếp cận bảo trì
Cân nhắc chi phí
Tuân thủ quy định

Thực tiễn tốt nhất:

Lịch kiểm tra thường xuyên
Bảo trì phòng ngừa
Theo dõi mặc
Quản lý tài liệu
Đào tạo nhân viên
Thủ tục khẩn cấp

Hướng dẫn này phục vụ như một tài liệu tham khảo toàn diện cho các kỹ sư và các chuyên gia kỹ thuật liên quan đến đặc điểm kỹ thuật và bảo trì thiết bị khai thác biển sâu. Cập nhật thường xuyên có thể được yêu cầu dựa trên kinh nghiệm hoạt động và tiến bộ công nghệ.