Tubulação de revestimento API 5CT C90

Introdução

API 5CT é uma especificação desenvolvida pelo American Petroleum Institute (API) para materiais de revestimento e tubulação usados ​​na indústria de petróleo e gás. Abrange revestimentos e tubos sem costura e soldados, e especifica requisitos para vários graus. Um dos graus de alta resistência especificados na API 5CT é C90, que é comumente usado em ambientes de alta pressão e alta corrosão.

Principais recursos e notas

API 5CT C90 foi projetado para uso em ambientes exigentes onde alta resistência e resistência à corrosão são cruciais. O revestimento e a tubulação C90 são normalmente usados ​​em condições de serviço ácidas devido à sua resistência ao sulfeto de hidrogênio (H₂S) e outros elementos corrosivos.

Composição Química

A composição química do API 5CT C90 foi projetada para fornecer excelentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão.

• Carbono (C): 0.30 – 0.37%
• Manganês (Mn): 1.00 – 1.35%
• Fósforo (P): ≤ 0.020%
• Enxofre (S): ≤ 0.010%
• Silício (E): 0.20 – 0.35%
• Níquel (Em): 0.25 – 0.65%
• Cromo (Cr): 0.80 – 1.10%
• Molibdênio (Mo): 0.20 – 0.30%

 

Propriedades Mecânicas

A carcaça e a tubulação API 5CT C90 oferecem alta resistência e tenacidade, tornando-os adequados para ambientes desafiadores.

• Resistência à tracção: 655 – 760 MPa (95,000 – 110,000 psi)
• Força de rendimento: 620 – 850 MPa (90,000 – 125,000 psi)
• Alongamento: ≥ 15%

Tubo de revestimento para campo petrolífero API 5CT

Tamanho	Massa Linear lb/ft	Diâmetro externo		Espessura da Parede		Tipo de acabamento final
		polegada	milímetros	polegada	milímetros	Nota
						H-40	J-55 K-55	M-65	L-80 C-95	N-80 1,Q	C-90 T-95	P-110	Q-125
4 1/2”	9.5	4.5	114.3	0.205	5.21	PS	PS	PS	–	–	–	–	–
	10.5	4.5	114.3	0.224	5.69	—	PSB	PSB	–	–	–	–	–
	11.6	4.5	114.3	0.25	6.35	—	PSLB	PLB	PLB	PLB	PLB	PLB	–
	13.5	4.5	114.3	0.29	7.37	—	—	PLB	PLB	PLB	PLB	PLB	–
	15.1	4.5	114.3	0.337	8.56	—	—	–	–	–	–	PLB	PLB
5”	11.5	5	127	0.22	5.59	—	PS	PS	–	–	–	–	–
	13	5	127	0.253	6.43	—	PSLB	PSLB	–	–	–	–	–
	15	5	127	0.296	7.52	—	PSLB	PLB	PLB	PLB	PLB	PLB	–
	18	5	127	0.362	9.19	—	—	PLB	PLB	PLB	PLB	PLB	PLB
	21.4	5	127	0.437	11.1	—	—	PLB	PLB	PLB	PLB	PLB	PLB
	23.2	5	127	0.478	12.14	—	—	–	PLB	PLB	PLB	PLB	PLB
	24.1	5	127	0.5	12.7	—	—	–	PLB	PLB	PLB	PLB	PLB

Processo de fabricação

Tubulação sem costura e soldada

O revestimento e a tubulação API 5CT C90 podem ser fabricados usando processos sem costura ou soldados, cada um oferecendo vantagens específicas dependendo da aplicação.

Processo contínuo

1. Preparação de boleto: Um tarugo de aço sólido é aquecido e perfurado para criar uma casca oca.
2. Laminação a Quente: A casca oca é enrolada para reduzir seu diâmetro e espessura da parede.
3. Desenho a frio (Opcional): O tubo é trefilado a frio para obter dimensões precisas e acabamento superficial.
4. Tratamento térmico: O tubo passa por tratamento térmico para atingir as propriedades mecânicas exigidas.
5. Endireitamento e Corte: O tubo é endireitado e cortado no comprimento desejado.

Processo Soldado

1. Preparação de tiras: As tiras de aço são cortadas na largura necessária.
2. Formando: As tiras são formadas em formato cilíndrico.
3. Soldagem: As bordas da tira formada são soldadas entre si.
4. Tratamento térmico: O tubo soldado passa por tratamento térmico para atingir as propriedades mecânicas exigidas.
5. Dimensionamento e Corte: O tubo é dimensionado e cortado no comprimento necessário.

Tratamento térmico

O tratamento térmico é crucial para alcançar as propriedades mecânicas desejadas e a resistência à corrosão. Para grau C90, os tratamentos térmicos típicos incluem:

• Têmpera e Revenimento: Aquecendo o tubo a uma alta temperatura, então esfriando rapidamente (têmpera) e reaquecimento a uma temperatura mais baixa (têmpera) para alcançar a resistência e tenacidade desejadas.

Requisitos de teste

API 5CT especifica requisitos de testes rigorosos para garantir a qualidade e o desempenho do revestimento e da tubulação C90:

• Teste de tração: Mede a resistência à tração, força de rendimento, e alongamento.
• Teste de dureza: Garante que o material atenda aos níveis de dureza especificados.
• Teste de Impacto: Avalia a tenacidade do material em diversas temperaturas.
• Teste Hidrostático: Garante que o tubo possa suportar a pressão interna sem vazar.
• Testes Não Destrutivos: Inclui ultrassom, partícula magnética, e testes radiográficos para detectar quaisquer defeitos.
• Teste de serviço ácido: Garante resistência à fissuração por tensão por sulfeto (SSC) para uso em ambientes ácidos.

Aplicativos

A carcaça e a tubulação API 5CT C90 são usadas em vários ambientes de alta pressão e alta corrosão, incluindo:

• Poços de petróleo e gás: Revestimento para proteger o poço e tubulação para transportar hidrocarbonetos.
• Campos de gás ácido: Ambientes com altas concentrações de H₂S.
• Perfuração Offshore: Revestimento e tubulação de alta resistência para operações de perfuração em águas profundas.
• Poços Geotérmicos: Tubulação para aplicações geotérmicas de alta temperatura e alta pressão.

Vantagens e Limitações

Vantagens

• Alta resistência: Adequado para ambientes de alta pressão.
• Resistência à corrosão: Excelente resistência a H₂S e outros elementos corrosivos.
• Versatilidade: Disponível em formas sem costura e soldadas.
• Resistência: Alta tenacidade garante durabilidade em condições desafiadoras.

Limitações

• Custo: Custo mais elevado em comparação com materiais de qualidade inferior devido a elementos de liga e processos de tratamento térmico.
• Complexidade de fabricação: Requer controle preciso sobre a composição química e tratamento térmico.
• Disponibilidade: Classes e tamanhos específicos podem ter prazos de entrega mais longos.

Conclusão

A carcaça e a tubulação API 5CT C90 são essenciais para aplicações de alta pressão e alta corrosão na indústria de petróleo e gás. Suas propriedades mecânicas superiores, combinado com rigorosos processos de fabricação e testes, garantir que atendam aos exigentes requisitos de vários ambientes. Compreendendo as especificações detalhadas, notas, e aplicações da API 5CT C90 ajuda engenheiros e projetistas a selecionar os materiais certos para seus projetos, garantindo segurança e eficiência em operações desafiadoras de perfuração e produção.

Ao examinar a composição química, propriedades mecânicas, processos de fabricação, e aplicações, esta análise fornece uma visão geral abrangente do revestimento e tubulação API 5CT C90, destacando sua importância em aplicações industriais de alto desempenho.