Detalhes do tubo de aço GB/T 9711-2023 para sistemas de transporte de tubulação na indústria de petróleo e gás natural

GB/T 9711-2023, 'tubo de aço para sistemas de transporte de tubulação na indústria de petróleo e gás natural,' é um padrão técnico essencial para os pipelines de aço de petróleo e gás natural do meu país . Como substituição para GB/T 9711-2017, ele será lançado e implementado oficialmente em 2023. Esta atualização padrão marca o progresso contínuo do meu país na tecnologia de equipamentos de transporte energético e é de grande importância para garantir a segurança energética nacional e melhorar a qualidade da construção da construção de dutos.

Primeiro, fundo e significado da revisão padrão

Com o avanço dos principais projetos de oleodutos, como o 'Gas Tipeline ' no meu país, de alta pressão, diâmetro de grande diâmetro e de alto grau se tornaram uma tendência de desenvolvimento. A versão original de 2017 do padrão exibiu limitações no atendimento de novos requisitos, como x80 e tubulações de grau de aço acima, serviços em ambientes de baixa temperatura e design de tensão. Esta revisão incorpora desenvolvimentos internacionais relacionados à API Spec 5L 46th Edition (2022) e incorpora os últimos cinco anos de experiência de construção de dutos domésticos, particularmente a experiência acumulada na tecnologia de dutos para ambientes especiais, como regiões frias de alta altitude e zonas sísmicas. Após a implementação, este padrão unificará os requisitos técnicos para fabricação, teste e aceitação de tubos domésticos de aço doméstico, fornecendo suporte técnico para a rede nacional de One nacional '' Layout de óleo e gás.

Segundo, grandes mudanças técnicas

1. Requisitos de materiais atualizados: Um novo grau de qualidade PSL2+ foi adicionado, com especificações mais rigorosas para x80 e acima dos tubos de aço: a energia de impacto charpy a -30 ° C aumentou de ≥40J para ≥60J; Um requisito percentual da área de cisalhamento para o DWTT (teste de rasgo de peso) foi introduzido, estipulando um mínimo de 85% na temperatura mínima de projeto. Para ambientes azedos, foram refinados os métodos de teste HIC (Cracking Induzido por Hidrogênio) e SSC (corrosão por tensão de sulfeto), com NACE TM0284-2016 e NACE TM0177-2016 sendo designados como os padrões de teste de referência.

2. Sistema de dimensão e tolerância otimizada: a faixa de diâmetro externo para tubos de aço foi expandida para 1524 mm) e o limite de espessura da parede superior foi aumentado para 40 mm. Para tubos de aço de grande diâmetro com diâmetro ≥ 1219 mm, a tolerância da ovalidade foi apertada de 0,5%D a 0,3%d. O 'método de medição de diâmetro médio' 'foi introduzido para substituir a medição tradicional de diâmetro externo, tornando -o mais adaptável aos processos modernos de fabricação de tubulação. Novos requisitos para o controle de tratamento térmico do tubo de aço rolados termomecanicamente (TMCP) foi adicionado, estipulando que a flutuação final da temperatura do rolamento não deve exceder ± 15 ° C.

3. Atualizações para a tecnologia de teste não destrutiva: o teste ultrassônico automático (AUT) foi atualizado de um requisito opcional para um requisito obrigatório para tubos de aço PSL2, com a sensibilidade à detecção aumentada para um orifício de fundo plano Ø2mm equivalente. Foram adicionados dois novos padrões técnicos, testes ultrassônicos de matriz em fases (PAUT) e testes ultrassônicos eletromagnéticos (EMAT), aumentando a taxa de detecção de defeitos para 99,5%. O teste de radiografia digital 100% (DR) de áreas de solda de bunda foi especificamente exigido, com uma resolução de imagem de pelo menos 200μm.

4. Adaptabilidade ambiental aprimorada: Foi adicionado um novo procedimento de teste de impacto de baixa temperatura de -45 ° C, especificando um tempo de retenção de pelo menos 10 minutos. Para áreas propensas a desastres geológicos, foram introduzidos indicadores de projeto de capacidade de deformação: cepa compressiva ≥ 0,5% e tensão de tração ≥ 2%. Foi adicionado teste de adesão do revestimento anticorrosão PE de três camadas em um ambiente corrosivo de dióxido de carbono, com o requisito de teste cruzado atingindo o nível 1.

Terceiro, inovações no sistema de controle de qualidade

O padrão estabelece um mecanismo de rastreabilidade da qualidade do ciclo de vida completo, exigindo que os fabricantes usem um MES (sistema de execução de fabricação) para registrar todos os parâmetros de processo da fabricação de aço à produção de tubos, com retenção de dados por pelo menos 30 anos. O conceito 'Digital Twin ' foi introduzido, exigindo que cada tubo de aço seja acompanhado por um código QR contendo informações como certificados de materiais e relatórios de teste. Um novo 'teste de amostra cega ' foi adicionado ao processo de aceitação da fábrica, onde um terceiro insere aleatoriamente defeitos simulados em amostras de teste para verificar a confiabilidade do sistema de inspeção. 1. Análise internacional de benchmarking e diferença: Comparado ao API Spec 5L, o padrão do meu país se distingue em três áreas principais: primeiro, ele supera os requisitos de desempenho da DWTT da API. A API permite uma área de cisalhamento mínima de 70% para amostras individuais, enquanto GB/T 9711-2023 requer uma média de ≥85% para cada grupo de amostras. Segundo, ele incorpora um fator de design baseado em confiabilidade, reduzindo o fator de segurança tradicional de 0,72 para um intervalo de 0,6-0,8. Terceiro, emprega um modelo único de 'certificação dupla ', que não apenas cumpre os requisitos de monograma da API, mas também requer a aprovação da auditoria do sistema QHSE da National Pipeline Network Corporation.

2. Impacto da aplicação de engenharia: Este padrão foi pioneiro em projetos de gasoduto de gás natural, com o tubo de aço de 1422 mm de grau de aço x80 alcançando uma energia média de impacto charpy de 210 J a -40 ° C, uma melhoria de 40% em relação à geração anterior. Durante a construção da linha 2 de transmissão de gás Sichuan-Oriente, o tubo de aço resistente à deformação produzido de acordo com o novo padrão cruzou com sucesso a zona de falha de Longmenshan, alcançando uma capacidade de deformação axial de 2,3%. A implementação do novo padrão deve reduzir os custos do ciclo de vida do pipeline em 12% e diminuir a taxa de acidentes para 0,3 acidentes por mil quilômetros por ano.

3. Perspectivas futuras da tecnologia: com demandas emergentes por tubulações de hidrogênio e CCUs (captura e armazenamento de carbono), o comitê de padrões iniciou pesquisas preliminares. A próxima etapa será incorporar métodos de avaliação de sensibilidade à fragilidade de hidrogênio (como testes de permeação de TDS) e desenvolver um sistema de índice de material para tubos de aço adequados para ambientes de transmissão misturados a 30% de hidrogênio. Em relação aos pipelines inteligentes, as especificações técnicas para tubos de aço com sensores de fibra óptica integrados estão sendo desenvolvidos para permitir o monitoramento on -line de vários parâmetros: estresse, corrosão e vazamento.

A implementação deste padrão requer colaboração em toda a cadeia da indústria: as empresas siderúrgicas precisam atualizar seus processos de refino de LF e tratamento de cálcio; As fábricas de tubos precisam se equipar com equipamentos de inspeção inteligentes, como perfilômetros a laser; e unidades de engenharia devem estabelecer um sistema de aceitação digital baseado em BIM. A National Pipeline Network Corporation também emitiu os 'regulamentos uniformes para especificações técnicas de tubos de aço', estabelecendo um sistema de gerenciamento técnico de três camadas que consiste em padrões, especificações e regras detalhadas, fornecendo uma estrutura de suporte técnico abrangente para o desenvolvimento de alta qualidade da rede de oleaginos e gasimentos de meu país.