În standardul API 5CT, gradul de oțel L80 include patru niveluri diferite: L80-1, L80-3Cr, L80-9Cr și L80-13Cr. Deși sunt în esență la același nivel în ceea ce privește rezistența, ele diferă semnificativ în mai multe aspecte importante, inclusiv compoziția chimică, proprietățile mecanice, rezistența la coroziune, scenariile de aplicare și costurile de producție. Vom explica acum aceste diferențe în detaliu:
Diferențele de compoziție chimică
- Compoziție chimică L80-1: Ca oțel standard L80, conținutul de elemente din aliaj este relativ scăzut. În general, niveluri ridicate de elemente de aliere, cum ar fi cromul, nu sunt adăugate în mod intenționat pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune.
- L80-3Cr Compoziție chimică: Conținutul de crom este de aproximativ 2,8% - 3.2% și conține, de asemenea, o anumită proporție de molibden și alte elemente de aliere.
- Compoziție chimică L80-9Cr: conținutul de crom este de obicei de aproximativ 8,5% - 9.5%, iar conținutul de carbon este relativ mai mare decât L80-3Cr, aproximativ 0,25% - 0.35%. Conținutul altor elemente diferă și de L80-3Cr.
- L80-13Cr Compoziție chimică: Conținutul de crom este în intervalul de 12% - 13.5% și este de obicei combinat cu cantități adecvate de molibden și nichel. Conținutul de molibden este în general de aproximativ 2% - 3%, iar conținutul de nichel poate fi de aproximativ 1% - 2%.
Comparația proprietăților mecanice
- Rezistență: Toate cele patru aparțin clasei de oțel L80, cu o limită de curgere specificată de aproximativ 552 MPa. Cu toate acestea, în producția reală, datorită conținutului mai mare de elemente din aliaj, rezistența L80-13Cr poate fi puțin mai mare decât cea a L80-9Cr și L80-3Cr; rezistența L80-9Cr este în general mai mare decât cea a L80-3Cr; în timp ce rezistența relativă a lui L80-1 este mai mică.
- Duritate și rezistență la impact: În acest aspect, L80-13Cr prezintă cea mai bună duritate și rezistență la impact, urmat de L80-9Cr, apoi L80-3Cr, în timp ce L80-1 are o duritate și o rezistență la impact relativ mai slabe.
Analiza rezistenței la coroziune
- L80-1: Rezistență la coroziune relativ slabă, îndeplinind cerințele de bază de utilizare în medii generale de petrol și gaze. Cu toate acestea, în mediile care conțin medii corozive, cum ar fi sulful și dioxidul de carbon, viteza sa de coroziune va fi relativ rapidă.
- L80-3Cr: poate rezista la un anumit grad de coroziune din cauza dioxidului de carbon și a mediilor ușoare acide și alcaline. Cu toate acestea, rezistența sa la coroziune este limitată în medii corozive cu-concentrație mare și presiune înaltă.
- L80-9Cr: oferă o rezistență superioară la coroziune în comparație cu L80-3Cr, prezentând o rezistență mai puternică la mediile corozive care conțin sulf și dioxid de carbon și poate rezista la concentrații mai mari de medii corozive și la condiții de operare mai dure.
- L80-13Cr: Posedă rezistență excelentă la ionii de dioxid de carbon, hidrogen sulfurat și clorură și prezintă o rezistență bună la coroziune cu CO₂ sub 150 de grade, făcându-l potrivit pentru medii corozive mai complexe și severe.
Scenarii de aplicare
- L80-1: potrivit pentru puțuri de petrol și gaze cu condiții geologice simple și niveluri scăzute de coroziune, cum ar fi unele puțuri convenționale de petrol și gaze de mică adâncime, cu coroziune scăzută.
- L80-3Cr: Potrivit pentru sonde de petrol și gaze cu niveluri de coroziune relativ scăzute, cum ar fi unele puțuri de mică adâncime sau zone cu conținut scăzut de mediu coroziv în formațiune.
- L80-9Cr: potrivit pentru medii cu niveluri moderate de coroziune și poate fi utilizat în unele puțuri de petrol și gaze care conțin anumite cantități de medii corozive, cum ar fi hidrogen sulfurat și dioxid de carbon. Are, de asemenea, unele aplicații în puțuri adânci și ultra-profunde.
- L80-13Cr: utilizat în mod obișnuit în puțurile de petrol și gaze în medii foarte corozive cu conținut ridicat de sulf, dioxid de carbon și clorură, cum ar fi zăcămintele de petrol și gaze de adâncime-și zăcăminte de gaze foarte acide; este, de asemenea, potrivit pentru puțuri adânci și ultra-adânci, cu medii complexe de temperatură înaltă-, de înaltă presiune și corozive.
Comparația costurilor și prețurilor de producție
- L80-1: Datorită procesului său de producție relativ simplu și a costurilor mai mici ale elementelor din aliaj, costul și prețul de producție sunt, de asemenea, relativ scăzute.
- L80-3Cr: Costul și prețul său de producție sunt mai mari decât L80-1, dar mai mici decât L80-9Cr și L80-13Cr.
- L80-9Cr: Datorită conținutului său ridicat de crom, dificultatea și costul de producție sunt, de asemenea, mai mari, astfel încât prețul său este relativ ridicat.
- L80-13Cr: Cu conținutul său ridicat de crom și necesitatea de a adăuga alte elemente de aliaj prețioase, procesul său de producție este strict controlat, rezultând cel mai mare cost de fabricație și, în consecință, cel mai scump produs.
