API 5CT standartā L80 tērauda marka ietver četrus dažādus līmeņus: L80-1, L80-3Cr, L80-9Cr un L80-13Cr. Lai gan tie būtībā ir vienādā līmenī stiprības ziņā, tie būtiski atšķiras vairākos svarīgos aspektos, tostarp ķīmiskajā sastāvā, mehāniskajās īpašībām, izturības pret koroziju, pielietojuma scenārijiem un ražošanas izmaksām. Tagad mēs detalizēti izskaidrosim šīs atšķirības:
Ķīmiskā sastāva atšķirības
- L80-1 ķīmiskais sastāvs: kā standarta L80 tērauda markai tā sakausējuma elementu saturs ir salīdzinoši zems. Parasti liels daudzums leģējošu elementu, piemēram, hroma, netiek pievienots ar nolūku, lai uzlabotu izturību pret koroziju.
- L80-3Cr Ķīmiskais sastāvs: hroma saturs ir aptuveni 2,8% - 3.2%, un tas satur arī noteiktu daļu molibdēna un citu leģējošu elementu.
- L80-9Cr ķīmiskais sastāvs: hroma saturs parasti ir aptuveni 8,5% - 9.5%, un oglekļa saturs ir salīdzinoši lielāks nekā L80-3Cr, aptuveni 0,25% - 0.35%. Arī citu elementu saturs atšķiras no L80-3Cr.
- L80-13Cr Ķīmiskais sastāvs: hroma saturs ir 12% - 13.5% robežās, un to parasti apvieno ar atbilstošu molibdēna un niķeļa daudzumu. Molibdēna saturs parasti ir aptuveni 2% - 3%, un niķeļa saturs var būt aptuveni 1% - 2%.
Mehānisko īpašību salīdzinājums
- Izturība: visas četras pieder L80 tērauda klasei, ar norādīto minimālo tecēšanas robežu aptuveni 552 MPa. Tomēr faktiskajā ražošanā augstāka sakausējuma elementu satura dēļ L80-13Cr izturība var būt nedaudz augstāka nekā L80-9Cr un L80-3Cr; L80-9Cr izturība parasti ir augstāka nekā L80-3Cr; savukārt L80-1 relatīvais stiprums ir mazāks.
- Stingrība un triecienizturība: šajā aspektā L80-13Cr uzrāda vislabāko stingrību un triecienizturību, kam seko L80-9Cr, pēc tam L80-3Cr, savukārt L80-1 ir salīdzinoši vājāka stingrība un triecienizturība.
Korozijas izturības analīze
- L80-1: Salīdzinoši slikta izturība pret koroziju, kas atbilst lietošanas pamatprasībām vispārējā naftas un gāzes vidē. Tomēr vidē, kurā ir kodīgas vielas, piemēram, sērs un oglekļa dioksīds, tā korozijas ātrums būs salīdzinoši ātrs.
- L80-3Cr: var izturēt zināmu korozijas pakāpi, ko izraisa oglekļa dioksīds un vieglas skābju un sārmu vides. Tomēr tā izturība pret koroziju ir ierobežota augstas-koncentrācijas, augsta spiediena korozīvā vidē.
- L80-9Cr: nodrošina augstāku izturību pret koroziju, salīdzinot ar L80-3Cr, uzrāda spēcīgāku izturību pret sēru un oglekļa dioksīdu saturošām korozīvām vidēm, kā arī var izturēt lielāku korozīvo vielu koncentrāciju un skarbākus darbības apstākļus.
- L80-13Cr: Piemīt lieliska izturība pret oglekļa dioksīda, sērūdeņraža un hlorīda joniem, un tai ir laba izturība pret CO₂ koroziju zem 150 grādiem, padarot to piemērotu sarežģītākām un smagākām kodīgām vidēm.
Lietojumprogrammu scenāriji
- L80-1: piemērots naftas un gāzes urbumiem ar vienkāršiem ģeoloģiskiem apstākļiem un zemu korozijas līmeni, piemēram, dažām seklām, zemas korozijas tradicionālajām naftas un gāzes urbumiem.
- L80-3Cr: piemērots naftas un gāzes urbumiem ar relatīvi zemu korozijas līmeni, piemēram, dažām seklām akām vai vietām ar zemu kodīgu vielu saturu veidojumā.
- L80-9Cr: piemērots vidēm ar mērenu korozijas līmeni, un to var izmantot dažās naftas un gāzes urbumos, kas satur noteiktu daudzumu kodīgu vielu, piemēram, sērūdeņraža un oglekļa dioksīda. Tam ir arī daži pielietojumi dziļās un īpaši dziļās akās.
- L80-13Cr: parasti izmanto naftas un gāzes urbumos ļoti kodīgās vidēs ar augstu sēra, oglekļa dioksīda un hlorīda saturu, piemēram, dziļjūras-naftas un gāzes atradnēs un ļoti skābās gāzes atradnēs; tas ir piemērots arī dziļām un īpaši dziļām akām-ar sarežģītām augstas-temperatūras, augsta spiediena un korozīvām vidēm.
Ražošanas izmaksu un cenu salīdzinājums
- L80-1: salīdzinoši vienkārša ražošanas procesa un zemāku sakausējuma elementu izmaksu dēļ arī tā ražošanas izmaksas un cena ir salīdzinoši zemas.
- L80-3Cr: tā ražošanas izmaksas un cena ir augstākas par L80-1, bet zemākas par L80-9Cr un L80-13Cr.
- L80-9Cr: augstā hroma satura dēļ tā ražošanas grūtības un izmaksas ir arī augstākas, tāpēc tā cena ir salīdzinoši augsta.
- L80-13Cr: ar augstu hroma saturu un nepieciešamību pievienot citus vērtīgus leģējošus elementus, tā ražošanas process tiek stingri kontrolēts, kā rezultātā tiek iegūtas visaugstākās ražošanas izmaksas un attiecīgi visdārgākais produkts.
