Rozwiązania w zakresie rur z brązu dla sprzętu górnictwa głębinowego

Podsumowanie wykonawcze

Ten kompleksowy przewodnik dotyczy specjalistycznych wymagań rur z brązu niklowo-aluminiowego (NAB) w sprzęcie do górnictwa głębinowego, koncentrując się na operacjach na ekstremalnych głębokościach, trudnych warunkach środowiskowych i krytycznych wymaganiach eksploatacyjnych. Przewodnik obejmuje gatunki C95800, C63200 i C95500, ze szczególnym uwzględnieniem zastosowań w bardzo głębokich wodach.

1. Środowisko operacyjne górnictwa głębinowego

1.1 Wyzwania środowiskowe

Parametr	Typowy zasięg	Wpływ na rurki NAB	Rozważania projektowe
Głębokość	1000-6000 m	Ekstremalne ciśnienie	Zwiększona grubość ścianki
Temperatura	2-4°C	Kruchość materiału	Wytrzymałość w niskich temperaturach
Zasolenie	3,2-3,8%	Ryzyko korozji	Ulepszony wybór stopów
Ciśnienie hydrostatyczne	100-600 barów	Integralność strukturalna	Ocena ciśnienia
Środowisko ścierne	Wysoki	Odporność na zużycie	Twardość materiału

1.2 Wymagania operacyjne

Typ operacji	Ocena ciśnienia	Zakres temperatur	Klasa materiału
Kolekcja dna morskiego	600 barów	2-15°C	C95500
Systemy Riserów	400 barów	2-20°C	C95800
Systemy pomp	500 barów	2-40°C	C95500
Sprzęt do przetwarzania	300 barów	2-60°C	C63200

2. Specyfikacje materiałowe do zastosowań głębinowych

2.1 Ulepszony skład chemiczny

Element	C95800 (%)	C63200 (%)	C95500 (%)	Znaczenie głębinowe
Miedź	79,0-82,0	81,0-83,0	78,0-82,0	Stabilność podstawy
Aluminium	8,5-9,5	8,5-9,5	8,2-9,5	Wzmocnienie siły
Nikiel	4,0-5,0	4,0-4,8	3,0-5,5	Odporność na korozję
Żelazo	3,5-4,5	3,5-4,3	3,5-4,5	Odporność na ciśnienie
Mangan	00,8-1,5	1,2-2,0	00,8-1,5	Wytrzymałość w głębokiej wodzie

2.2 Właściwości mechaniczne na głębokości

Nieruchomość	Powierzchnia	1000 m	3000 m	6000m	Norma testowa
Wytrzymałość na rozciąganie (MPa)	585	595	610	625	ASTM E8
Granica plastyczności (MPa)	270	280	290	300	ASTM E8
Wydłużenie (%)	15	14	13	12	ASTM E8
Siła uderzenia (J)	34	32	30	28	ASTM E23

3. Zastosowania specyficzne dla sprzętu

3.1 Systemy zbierania dna morskiego

Składnik	Klasa materiału	Parametry operacyjne	Specjalne wymagania
Rury ssące	C95500	600 barów, 2-10°C	Odporność na zużycie
Linie transportowe	C95800	400 barów, 2-15°C	Optymalizacja przepływu
Układy hydrauliczne	C95500	500 barów, 2-40°C	Ocena ciśnienia
Linie kontrolne	C63200	300 barów, 2-20°C	Integralność sygnału

3.2 Systemy transportu pionowego

Typ systemu	Specyfikacja rury	Natężenie przepływu	Wybór materiału
Główny pion	300-500 mm średnicy zewnętrznej	1000-3000 m³/h	C95500
Linie powrotne	200-300 mm średnicy zewnętrznej	500-1500 m³/h	C95800
Linie pomocnicze	50-150 mm średnicy zewnętrznej	100-300 m³/h	C63200
Linie monitorujące	15-40 mm średnicy zewnętrznej	nie dotyczy	C63200

4. Rozważania projektowe dla zastosowań bardzo głębokich

4.1 Parametry projektowe ciśnienia

Zakres głębokości (m)	Współczynnik grubości ścianki	Margines bezpieczeństwa	Ciśnienie projektowe
0-1000	1.0	1.5	150 barów
1000-3000	1.2	1.8	350 barów
3000-6000	1.5	2.0	650 barów

4.2 Kryteria wyboru materiału

Kryterium	C95800	C63200	C95500	Czynnik wyboru
Ocena głębokości	4000 m	3000 m	6000m	Maksymalna głębokość
Odporność na ciśnienie	Bardzo dobry	Dobrze	Doskonały	Ciśnienie robocze
Odporność na zużycie	Dobrze	Sprawiedliwy	Doskonały	Zawartość ścierna
Efektywność kosztowa	Umiarkowany	Wysoki	Niski	Ograniczenia budżetowe

5. Testowanie wydajności i kwalifikacja

5.1 Wymagania testowe

Typ testu	Ciśnienie próbne	Czas trwania	Kryteria akceptacji
Hydrostatyczny	1,5x działa	24 godziny	Brak wycieków
Zmęczenie	10⁶ cykli	Zmienny	Żadnej porażki
Uderzenie	-40°C	Standard	Absorpcja energii
Nosić	1000 godzin	Ciągły	Limit utraty wagi

5.2 Środki kontroli jakości

Punkt kontrolny	Metoda	Częstotliwość	Dokumentacja
Weryfikacja materiału	Wskaźnik PMI	100%	Certyfikat testu
Kontrola wymiarowa	Skan laserowy	100%	Raport z inspekcji
Kontrola powierzchni	Badania NDT	100%	Raport NDT
Próba ciśnieniowa	Hydrostatyczny	100%	Certyfikat testu

6. Instalacja i konserwacja

6.1 Wymagania instalacyjne

Parametr	Specyfikacja	Tolerancja	Metoda weryfikacji
Wyrównanie	±0,5°	±0,1°	Wyrównanie laserowe
Wspólne przygotowanie	0szczelina 0,2 mm	+0,1/-0 mm	Pomiar miernika
Rozstaw wsparcia	15x OD	±5%	Pomiar fizyczny
Próba ciśnieniowa	1,5x działa	+5%/-0%	Skalibrowane mierniki

6.2 Harmonogram konserwacji

Działalność	Częstotliwość	Metoda	Dokumentacja
Kontrola wizualna	Miesięczny	Badanie ROV-ów	Raport z inspekcji
Grubość ściany	Kwartalny	Pomiar UT	Raport z badania
Próba ciśnieniowa	Rocznie	Hydrostatyczny	Certyfikat testu
Analiza zużycia	Co dwa lata	Fizyczne/NDT	Raport analityczny

7. Zarządzanie cyklem życia

7.1 Oczekiwany okres użytkowania

Środowisko	Oczekiwane życie	Czynniki wpływające	Metoda monitorowania
Szlam ścierny	5-7 lat	Zawartość cząstek	Monitorowanie zużycia
Czysta woda	10-15 lat	Prędkość przepływu	Monitorowanie grubości
Usługa statyczna	15-20 lat	Cykle ciśnieniowe	Próba ciśnieniowa
Systemy sterowania	10-12 lat	Integralność sygnału	Testowanie funkcji

7.2 Analiza kosztów

Czynnik kosztowy	C95800	C63200	C95500	Namysł
Koszt początkowy	Wysoki	Umiarkowany	Bardzo wysoki	Koszt materiału
Instalacja	Standard	Standard	Standard	Koszt pracy
Konserwacja	Niski	Średni	Bardzo niski	Koszt usługi
Wymiana	7-10 lat	5-8 lat	10-15 lat	Cykl życia

8. Zgodność z przepisami

8.1 Wymagania certyfikacyjne

Władza	Typ certyfikatu	Ważność	Proces odnowienia
DNV-GL	Certyfikat głębokiej wody	5 lat	Pełna inspekcja
ABS	Zatwierdzenie materiału	3 lata	Dokumentacja
Lloyda	Certyfikat sprzętu	Według projektu	Konkretny projekt
API	Zgodność materiałowa	5 lat	Ponowna certyfikacja

8.2 Wymagania dotyczące dokumentacji

Typ dokumentu	Treść	Częstotliwość aktualizacji	Okres przechowywania
Certyfikaty materiałowe	Nieruchomości	Na partię	Życie sprzętu
Raporty z testów	Występ	Na test	10 lat
Zapisy z inspekcji	Stan : schorzenie	Na inspekcję	5 lat
Dzienniki konserwacji	Historia serwisu	Ciągły	Życie sprzętu

Wniosek

Wytyczne dotyczące wyboru:

C95500

Ultra-deep applications (>4000m)
Systemy wysokociśnieniowe
Środowiska ścierne

C95800

Umiarkowane głębokości (2000-4000m)
Usługa ogólna
Ekonomiczne rozwiązanie

C63200

Shallow operations (<2000m)
Aplikacje niekrytyczne
Projekty uwzględniające budżet

Kluczowe czynniki wdrożenia:

Wymagania dotyczące głębokości
Ciśnienie robocze
Zawartość ścierna
Dostępność konserwacji
Względy kosztów
Zgodność z przepisami

Najlepsze praktyki:

Regularny harmonogram inspekcji
Konserwacja zapobiegawcza
Monitorowanie zużycia
Zarządzanie dokumentacją
Szkolenie personelu
Procedury awaryjne

Niniejszy przewodnik stanowi wszechstronne źródło informacji dla inżynierów i specjalistów technicznych zajmujących się specyfikacją i konserwacją sprzętu do górnictwa głębinowego. Ze względu na doświadczenie operacyjne i postęp technologiczny mogą być wymagane regularne aktualizacje.