Jambatan skrin slotted dan paip selongsong
Pengenalan kepada jambatan skrin slotted dan paip selongsong
Jambatan skrin slotted dan paip selongsong adalah komponen kritikal dalam sistem penyiapan dan penapisan yang baik, digunakan secara meluas dalam telaga air, telaga minyak dan gas, projek geoterma, dan aplikasi perindustrian seperti bekalan air perbandaran dan pemprosesan petrokimia. Skrin ini mempunyai reka bentuk slot berbentuk jambatan yang unik, menumbuk ke lembaran rata keluli karbon, keluli tergalvani, atau keluli tahan karat (cth., 304, 316L), yang kemudian dilancarkan dan dikimpal ke dalam paip silinder. Slot jambatan, biasanya 0.5-5 mm lebar, terhuyung -huyung untuk meningkatkan kekuatan mekanikal dan mencegah penyumbatan oleh pasir dan kerikil, memastikan aliran bendalir yang cekap dan kawalan pasir. Paip selongsong, selalunya tidak dicincang, Memberi sokongan struktur ke Wellbore, sementara skrin slotted menyaring serpihan sambil membenarkan laluan bendalir.
Komponen ini menawarkan kekuatan yang tinggi, rintangan kakisan dengan lapisan yang sesuai, dan keberkesanan kos berbanding dengan aloi berprestasi tinggi seperti Inconel® 718. Reka bentuk mereka mengimbangi kecekapan hidraulik dan integriti struktur, menjadikan mereka sesuai untuk persekitaran yang keras, termasuk keadaan perkhidmatan masam apabila mematuhi NACE MR0175. Artikel ini meneroka komposisi kimia mereka, sifat mekanikal, rintangan kakisan, proses pembuatan, aplikasi, dan toleransi dimensi, Dengan perbandingan dengan Inconel 718, Incoloy 901, ASTM A671 CC60 CL22, dan API 5L PSL2 bns. Jadual terperinci meringkaskan parameter utama, Menyediakan sumber yang berharga untuk jurutera dan profesional industri.
Komposisi kimia dan analisis bahan
Jambatan skrin slotted dan paip selongsong dihasilkan dari bahan seperti keluli karbon rendah (cth., S235, ST37-2), keluli tergalvani, atau keluli tahan karat (304, 304L, 316, 316L, 430), dipilih berdasarkan keperluan aplikasi. Keluli karbon rendah biasanya mengandungi karbon (≤0.20%), mangan (≤1.40%), Fosforus (≤0.045%), Sulfur (≤0.045%), dan silikon (≤0.35%), offering good weldability and moderate strength. Stainless steel grades (cth., 304: 18–20% chromium, 8–10.5% nickel) provide superior corrosion resistance for aggressive environments. Galvanized coatings or anti-corrosive paints enhance durability, particularly for carbon steel in water wells. For sour service, materials are selected to meet NACE MR0175 hardness limits (≤22 HRC).
Compared to Inconel 718 (50–55% nickel, 4.75–5.50% niobium), bridge slotted screens use less alloyed materials, prioritizing cost over extreme corrosion resistance. Incoloy 901 (40-45% nikel) offers better corrosion resistance than carbon steel but is less suited for sour service without processing. ASTM A671 CC60 CL22 (0.04–0.27% carbon, 0.85–1.20% manganese) dan API 5L PSL2 bns (≤0.12% carbon, CEpcm ≤0.25%) are closer in composition to carbon steel screens but optimized for pipeline strength and sour service, masing -masing. Kandungan karbon rendah dan galvanizing jambatan slotted slotted mengurangkan pemekaan dan karat, memastikan umur panjang di dalam air dan telaga minyak. Pemilihan bahan bergantung pada keadaan persekitaran, dengan keluli tahan karat yang lebih disukai untuk tetapan yang menghakis dan keluli tergalvani untuk projek sensitif kos.
Sifat Mekanikal
Jambatan skrin slotted dan paip selongsong direka untuk kekuatan mekanikal yang tinggi untuk menahan berpusing, mampatan, dan daya tegangan dalam persekitaran yang baik. Skrin keluli rendah karbon (cth., S235) mempunyai kekuatan hasil lebih kurang 235 Kekuatan MPA dan tegangan 375-500 MPa, dengan pemanjangan 20-26%, memastikan fleksibiliti semasa pemasangan. Skrin keluli tahan karat (cth., 304) menawarkan kekuatan tegangan yang lebih tinggi (515-690 MPa) dan rintangan kakisan yang lebih baik, Sesuai untuk telaga dalam. Reka bentuk slot jambatan, dengan bukaan yang terhuyung -huyung, meningkatkan integriti struktur dengan mengurangkan kepekatan tekanan, mencapai kekuatan keruntuhan yang setanding dengan selongsong API J55 (379 Hasil MPA). Saiz slot (0.5-5 mm) disesuaikan untuk mengimbangi kekuatan dan kawasan terbuka (10-20%).
Compared to Inconel 718 (kekuatan hasil 1035 Mpa, kekuatan tegangan 1275 Mpa), Skrin slotted jambatan mempunyai kekuatan yang lebih rendah tetapi mencukupi untuk aplikasi yang baik dan jauh lebih mahal. Incoloy 901 (Kekuatan hasil ~ 900 MPa) lebih kuat tetapi tidak dioptimumkan untuk kawalan pasir. ASTM A671 CC60 CL22 (kekuatan hasil 220 Mpa) dan API 5L PSL2 bns (245 Mpa) direka untuk aplikasi saluran paip, dengan CC60 menawarkan ketangguhan suhu rendah (-46° C.) dan BNS memastikan pematuhan perkhidmatan masam. Struktur unik slot jambatan meminimumkan penyumbatan, mengekalkan kecekapan hidraulik di bawah beban mampatan yang tinggi. Ujian mekanikal, termasuk ujian ketegangan dan keruntuhan, Memastikan kebolehpercayaan dalam menuntut keadaan seperti telaga geoterma dan minyak.
Rintangan kakisan dan pematuhan perkhidmatan masam
Rintangan kakisan di jambatan skrin slotted dan paip selongsong bergantung kepada bahan dan salutan. Skrin keluli karbon (cth., S235) bergantung pada galvanizing atau salutan seperti cat air, Epoxy terikat fusion (FBE), atau polietilena (PE) untuk menahan karat dan serangan kimia di telaga air. Skrin keluli tahan karat (304, 316L) menawarkan ketahanan yang melekat pada kakisan pitting dan celah kerana kromium mereka (18-20%) dan nikel (8-12%) kandungan, menjadikannya sesuai untuk persekitaran garam atau berasid. For sour service, Bahan dipilih untuk memenuhi NACE MR0175, dengan kekerasan dikawal ke ≤22 HRC untuk mengelakkan keretakan tekanan sulfida (SSC) Dalam keadaan kaya H2S. Reka bentuk slot jambatan mengurangkan entrapment zarah, meminimumkan kakisan setempat.
Inconel 718 (50–55% nickel, 2.8-3.3% Molybdenum) Memberi rintangan kakisan yang unggul dalam suhu tinggi, Persekitaran yang kaya dengan klorida, Tidak seperti skrin keluli karbon, yang memerlukan salutan. Incoloy 901 kurang tahan kakisan daripada Inconel 718 Tetapi mengatasi keluli karbon. ASTM A671 CC60 CL22 dan API 5L PSL2 BNS, kedua-dua patuh NACE, bergantung pada lapisan untuk perlindungan kakisan luaran, Sama dengan skrin keluli karbon. Jambatan keluli tahan karat skrin slotted lebih disukai di telaga yang menghakis, Walaupun skrin galvanized menawarkan alternatif kos efektif untuk keadaan yang kurang agresif. Permohonan dan penyelenggaraan salutan yang betul adalah penting untuk memperluaskan hayat perkhidmatan dalam persekitaran yang keras seperti telaga minyak dan gas.
Pembuatan dan pemprosesan
Skrin slotted jambatan dihasilkan dengan menumbuk slot berbentuk jambatan yang tepat ke dalam lembaran rata keluli karbon, keluli tergalvani, atau keluli tahan karat (cth., 304, 316L), yang kemudiannya dilancarkan ke dalam silinder dan dikimpal menggunakan kimpalan rintangan elektrik (EKAR) atau kimpalan arka tenggelam lingkaran (SSAW). Saiz slot (0.5-5 mm) dikawal untuk memastikan penapisan seragam, dengan corak berperingkat mengurangkan kehilangan kekuatan. Paip selongsong, Biasanya tidak tercemar, dihasilkan sama tetapi mengutamakan integriti struktur, sering menggunakan gred API J55 atau N80. Prosesnya merangkumi pengilangan tepi, Membentuk, kimpalan, penyingkiran sanga, dan ujian tidak merosakkan (ultrasonik, Radiografi) untuk memastikan kualiti kimpalan. Galvanizing atau salutan (cth., FBE, PE) digunakan untuk keluli karbon untuk meningkatkan rintangan kakisan.
Compared to Inconel 718, yang memerlukan pencairan induksi vakum dan rawatan haba yang kompleks, skrin jambatan slotted lebih mudah untuk dihasilkan, Menggunakan proses pembuatan keluli standard dan menumbuk. Incoloy 901 melibatkan pemprosesan aloi tinggi yang sama, Walaupun ASTM A671 CC60 CL22 dan API 5L PSL2 BNS menggunakan proses LSAW dengan menormalkan atau dikawal untuk sifat tertentu. Reka bentuk punch-out separa slot jambatan meningkatkan kekuatan mekanikal, dan kawalan slot yang tepat memastikan kecekapan penapisan yang tinggi. Pemasangan memerlukan pengendalian yang teliti untuk mengelakkan ubah bentuk, dengan sambungan seperti gandingan berulir, bebibir, atau hujung dikimpal memudahkan perhimpunan. Proses ini memastikan kebolehpercayaan dalam telaga air, telaga minyak, dan aplikasi perindustrian.
Aplikasi
Jambatan skrin slotted dan paip selongsong serba boleh, digunakan dalam telaga air, telaga minyak dan gas, projek geoterma, perlombongan, bekalan air perbandaran, pemprosesan petrokimia, dan pembinaan. Di telaga air, skrin penapis pasir dan kerikil, memastikan pengekstrakan air bersih, sementara casing memberikan sokongan struktur. Dalam minyak dan gas, Jambatan Slotted Skrin mengawal pengeluaran pasir dalam penyelesaian lubang lubang, mencegah kerosakan peralatan dan meningkatkan produktiviti dengan baik. Telaga geoterma mendapat manfaat daripada kekuatan tinggi dan ketahanan kakisan mereka, Semasa perlombongan dan pembinaan menggunakannya untuk penyahairan dan penstabilan asas. Kawasan Terbuka Tinggi Reka Bentuk Jambatan Slot (10-20%) dan risiko tersumbat yang rendah menjadikannya sesuai untuk aplikasi aliran tinggi.
Tidak seperti Inconel 718, Digunakan dalam komponen Gas Aeroangkasa dan Sour Temperature, Jambatan Slotted Skrin Mengutamakan Kawalan Pasir dan Keberkesanan Kos. Incoloy 901 terhad kepada aplikasi aeroangkasa, Kekurangan keupayaan penapisan. ASTM A671 CC60 CL22 sesuai untuk saluran paip suhu rendah, dan API 5L PSL2 BNS untuk saluran paip perkhidmatan masam, Tetapi tidak menawarkan kawalan pasir seperti skrin slotted jambatan. Aplikasi seperti saluran paip pengangkutan sanga Sepanyol menunjukkan kebolehsuaian mereka dalam projek khusus. Dengan saiz dan bahan slot yang disesuaikan, skrin dan casing ini memenuhi keperluan industri yang pelbagai, dari pengekstrakan air yang boleh diminum hingga pengeluaran minyak dalam persekitaran yang keras.
Toleransi Dimensi
Toleransi dimensi untuk skrin slotted jambatan dan paip selongsong adalah penting untuk memastikan prestasi dan prestasi. Paip skrin berkisar dari 4 Untuk 80 inci dalam diameter luar (DARI), dengan ketebalan dinding 3-10 mm dan panjang sehingga 6 m. Lebar slot adalah 0.5-5 mm (± 0.1 mm), bergantung pada ketebalan dinding, dengan kawasan terbuka 10-20%. Toleransi untuk OD biasanya ± 1% (cth., ± 2.19 mm untuk 219 mm dari), dan toleransi ketebalan dinding ± 10% (cth., ± 0.5 mm untuk 5 mm). Paip selongsong, Selalunya API J55 atau N80, Ikuti toleransi API 5L: ± 0.75% untuk OD dan ± 10% untuk ketebalan dinding. Ketinggian jahitan kimpalan adalah ≤3.2 mm, dan kelebihan adalah ≤0.2% panjang.
Compared to Inconel 718 (ASTM B637: ± 0.25 mm untuk diameter kecil), skrin jambatan slotted mempunyai toleransi yang lebih longgar kerana saiz dan fokus penapisan yang lebih besar. Incoloy 901 mengikuti piawaian ketepatan yang sama, sementara ASTM A671 CC60 CL22 (± 0.5% daripada) dan API 5L PSL2 bns (± 0.75% daripada) mempunyai toleransi yang setanding untuk paip besar diameter. Ketepatan slot sangat penting untuk kecekapan penapisan, dan sambungan akhir (cth., diikat, bebibir) memenuhi piawaian seperti API STC atau ASME B16.25. Toleransi ini memastikan pemasangan yang boleh dipercayai dalam telaga dan saluran paip, meminimumkan isu operasi.
Spesifikasi Teknikal dan Jadual Parameter
Jadual berikut meringkaskan parameter utama jambatan skrin slotted dan paip selongsong, Memberi rujukan kepada jurutera.
Parameter | Spesifikasi |
---|---|
Jenis | Jambatan skrin berlubang, Paip selongsong yang tidak dipotong |
Bahan | Keluli karbon (S235, ST37-2), keluli tergalvani, keluli tahan karat (304, 304L, 316, 316L, 430) |
Komposisi Kimia (Keluli karbon) | C: ≤0.20%, Mn: ≤1.40%, P: ≤0.045%, S: ≤0.045%, Dan: ≤0.35% |
Diameter luaran | 4-80 inci (101.6-2032 mm) |
Ketebalan dinding | 3-10 mm |
Saiz Slot (Skrin) | 0.5-5 mm, ± 0.1 mm |
Kawasan Terbuka (Skrin) | 10-20% |
Kekuatan Hasil (S235) | ≥235 MPa |
Kekuatan tegangan (S235) | 375-500 MPa |
Pemanjangan (S235) | 20-26% |
Rintangan Kakisan | Tergalvani, disalut (FBE, PE), atau keluli tahan karat untuk rintangan yang dipertingkatkan |
Perkhidmatan masam | NACE MR0175 mematuhi (kekerasan ≤22 HRC) dengan pemilihan bahan yang betul |
Kaedah kimpalan | EKAR, SSAW, kimpalan membujur |
Sambungan | Diikat (API STC, BTC), bebibir, dikimpal, gandingan |
Menguji | Ultrasonik, Radiografi, Hydrostatic, runtuh, tegangan |
Aplikasi | Telaga air, telaga minyak/gas, geoterma, perlombongan, Air perbandaran, petrokimia, pembinaan |
Jadual ini memberikan gambaran ringkas mengenai spesifikasi, membantu pemilihan dan reka bentuk bahan.
Perbandingan dengan Inconel 718, Incoloy 901, ASTM A671 CC60, dan API 5L PSL2 bns
Jambatan skrin slotted dan paip selongsong berbeza dengan ketara dari Inconel 718, Incoloy 901, ASTM A671 CC60 CL22, dan API 5L PSL2 bns. Inconel 718 (kekuatan hasil 1035 Mpa, 50–55% nickel) cemerlang dalam suhu tinggi, persekitaran yang menghakis seperti aeroangkasa, Menawarkan rintangan kakisan yang unggul tetapi dengan kos yang tinggi. Jambatan skrin slotted (Kekuatan Hasil ~ 235 MPa untuk Q235) mengutamakan kawalan pasir dan kemampuan. Incoloy 901 (Kekuatan hasil ~ 900 MPa, 40-45% nikel) sesuai untuk aeroangkasa tetapi tidak mempunyai keupayaan penapisan. ASTM A671 CC60 CL22 (kekuatan hasil 220 Mpa) direka untuk suhu rendah (-46° C.) saluran paip, Sementara API 5L PSL2 bns (245 Mpa) mensasarkan saluran paip perkhidmatan masam, Kedua -duanya tidak mempunyai tumpuan kawalan pasir jambatan skrin slotted.
Skrin slotted jambatan menawarkan kawasan terbuka yang tinggi dan risiko tersumbat yang rendah, Tidak seperti fokus struktur CC60 dan BNS. Pembinaan keluli karbon atau keluli tahan karat mereka kurang mahal daripada Inconel 718 dan incoloy 901, menjadikan mereka sesuai untuk aplikasi yang baik di mana penapisan adalah kritikal. Pilihan bahan dan salutan membenarkan penyesuaian untuk persekitaran tertentu, mengimbangi prestasi dan kos.
Cabaran dan batasan
Jambatan skrin slotted dan paip selongsong menghadapi cabaran yang berkaitan dengan asas keluli karbon dan keadaan operasi mereka. Skrin keluli karbon memerlukan galvanizing atau salutan untuk menahan kakisan, Tidak seperti rintangan Inconel 718 yang wujud. Dalam perkhidmatan masam, Pematuhan NACE MR0175 yang ketat diperlukan untuk mencegah SSC, memerlukan kekerasan dan struktur mikro yang terkawal. Reka bentuk slot jambatan mengurangkan penyumbatan tetapi boleh ubah bentuk di bawah tekanan tinggi atau pemasangan yang tidak betul, Terutama di telaga yang sangat menyimpang, memerlukan pengendalian dan kawalan buburan yang teliti (ketumpatan <1.2 T/m³). Pemasangan di bahagian telaga melengkung risiko ubah bentuk slot, mengurangkan kecekapan kawalan pasir.
Berbanding dengan API 5L PSL2 BNS dan ASTM A671 CC60 CL22, skrin slotted jambatan mempunyai kekuatan yang lebih rendah, Mengehadkan penggunaannya dalam saluran paip tekanan tinggi. Incoloy 901 dan Inconel 718 adalah kos yang berharga untuk telaga berskala besar. Ketepatan slot dan kualiti kimpalan memerlukan ujian yang ketat (ultrasonik, Radiografi), Meningkatkan kos pengeluaran. Cabaran -cabaran ini dikurangkan melalui pemilihan bahan yang betul, salutan lanjutan, dan amalan pemasangan yang teliti, Memastikan prestasi yang boleh dipercayai dalam telaga air dan minyak.
Trend dan Inovasi Masa Depan
Masa Depan Jambatan Slotted Skrin dan Paip Selongsong Dibentuk oleh Kemajuan dalam Bahan, pembuatan, dan kemampanan. Inovasi dalam menumbuk slot dan kimpalan (cth., SSAW yang dipandu laser) meningkatkan ketepatan dan kekuatan, mengurangkan kecacatan. Salutan lanjutan, seperti FBE berasaskan nanoteknologi dan 3LPE, Meningkatkan rintangan kakisan, Memperluas hayat perkhidmatan dalam persekitaran yang keras. Skrin dikimpal lingkaran (SSAW) semakin popular untuk pengedaran dan kekuatan slot seragam mereka, berpotensi menggantikan ERW dalam beberapa aplikasi. Alat digital, seperti pemantauan dengan baik masa nyata, mengoptimumkan prestasi dan penyelenggaraan skrin.
Permintaan yang semakin meningkat untuk sumber air dan tenaga memacu penggunaan skrin slotted jambatan di panas bumi, Air, dan telaga minyak. Amalan mampan, seperti keluli kitar semula dan pengeluaran karbon rendah, Selaras dengan matlamat alam sekitar. Compared to Inconel 718 dan incoloy 901, yang memberi tumpuan kepada pembuatan bahan tambahan untuk aplikasi khusus, Bridge slotted skrin mengutamakan skalabiliti dan keberkesanan kos. Sebagai industri menekankan kecekapan dan ketahanan, skrin dan casing ini akan tetap penting, menyokong penapisan yang boleh dipercayai dan penyelesaian yang baik dalam keadaan yang mencabar.
Kesimpulan
Jambatan skrin slotted dan paip selongsong sangat penting untuk kawalan pasir dan siap dengan air, Minyak, dan telaga gas, projek geoterma, dan aplikasi perindustrian. Slot berbentuk jambatan mereka (0.5-5 mm), dibina dari keluli karbon, keluli tergalvani, atau keluli tahan karat (304, 316L), menawarkan kekuatan yang tinggi, Risiko tersumbat yang rendah, dan keberkesanan kos. Dengan kekuatan hasil ~ 235 MPa (S235) dan kawasan terbuka 10-20%, mereka mengimbangi kecekapan penapisan dan integriti struktur. Compared to Inconel 718 dan incoloy 901, Mereka mengutamakan kemampuan terhadap rintangan kakisan yang melampau, Semasa mengatasi ASTM A671 CC60 CL22 dan API 5L PSL2 BNS dalam kawalan pasir. Jadual parameter dan toleransi yang disediakan keputusan kejuruteraan.