Нефтегазовые трубы 10Г2С1Д в Минске


Нефтегазовые трубы 10Г2С1Д: характеристики стали и область применения

Нефтегазовые трубы 10Г2С1Д — это трубная продукция, изготовленная из низколегированной конструкционной стали марки 10Г2С1Д, предназначенная для эксплуатации в условиях сероводородсодержащих сред. Марка 10Г2С1Д относится к классу низколегированных сталей, легированных марганцем, кремнием и медью, что обеспечивает повышенную стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением (SSC) и водородному растрескиванию (HIC). Трубы из данной стали применяются в системах добычи, сбора и транспортировки нефти и газа с повышенным содержанием HS и CO.

Химический состав и механические свойства стали 10Г2С1Д

Сталь 10Г2С1Д содержит углерод в пределах 0,09–0,12 %, марганец — 1,30–1,60 %, кремний — 0,80–1,10 %, медь — 0,15–0,30 %. Ограниченное содержание серы (не более 0,010 %) и фосфора (не более 0,015 %) снижает вероятность образования неметаллических включений, являющихся концентраторами напряжений в сероводородной среде. Механические характеристики после термической обработки:

  • Предел текучести — не менее 325 МПа
  • Предел прочности — 490–620 МПа
  • Относительное удлинение — не менее 21 %
  • Ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 39 Дж/см
  • Твёрдость по Бринеллю — не более 220 HB

Сортамент и стандарты

Трубы нефтегазового сортамента из стали 10Г2С1Д выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТ 31446, ГОСТ 633, а также ТУ, учитывающих требования NACE MR0175 / ISO 15156 для эксплуатации в средах с парциальным давлением HS выше 0,0003 МПа. Основные типоразмеры:

  • Наружный диаметр — 60–426 мм
  • Толщина стенки — 5–40 мм
  • Длина — 6–12 м (мерная, немерная)
  • Тип соединения — муфтовое, безмуфтовое (Premium)
  • Группа прочности — Д, К, Е (по ГОСТ 31446)

Технические параметры труб 10Г2С1Д

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловиеСтандарт
Предел текучести 325МПапри 20 CГОСТ 31446
Ударная вязкость 39Дж/смпри –40 CГОСТ 9454
Твёрдость 220HBпосле термообработкиГОСТ 9012
Стойкость к HICCLR 15%раствор NACE TM0284NACE MR0175
Стойкость к SSCбез разрушения—720 ч, NACE TM0177ISO 15156

Области применения

Трубы 10Г2С1Д востребованы в следующих технологических системах и объектах:

  • Фонтанная арматура и насосно-компрессорные трубы (НКТ) в скважинах с HS-содержанием
  • Промысловые трубопроводы системы сбора нефти и попутного газа
  • Выкидные линии и нефтегазосборные коллекторы на месторождениях с кислым газом
  • Технологические трубопроводы установок подготовки нефти (УПН) и газа (УКПГ)
  • Трубопроводы закачки пластовой воды и поддержания пластового давления (ППД)

Условия эксплуатации и ограничения

Трубы из стали 10Г2С1Д рассчитаны на рабочее давление до 70 МПа и температуру эксплуатации от –40 C до +120 C. Ограничение по твёрдости ( 220 HB) обусловлено требованием NACE MR0175 для предотвращения сульфидного растрескивания. При парциальном давлении HS свыше 1,0 МПа требуется дополнительная оценка совместимости с учётом фактического состава среды. Сварные соединения выполняются с предварительным подогревом до 100–150 C и последующей термообработкой для снятия остаточных напряжений.

Вопросы и ответы

Чем сталь 10Г2С1Д отличается от стали 09Г2С?

Сталь 10Г2С1Д дополнительно легирована медью (0,15–0,30 %) и имеет более жёсткие ограничения по сере и фосфору, что обеспечивает стойкость к HIC и SSC в сероводородсодержащих средах, тогда как 09Г2С не нормируется по стойкости к сульфидному растрескиванию.

При какой температуре сохраняется ударная вязкость труб 10Г2С1Д?

Ударная вязкость KCU не менее 39 Дж/см гарантируется при температуре –40 C, что позволяет применять трубы в климатических зонах с холодным климатом.

Соответствуют ли трубы 10Г2С1Д требованиям NACE MR0175?

Да, при соблюдении ограничения по твёрдости не более 220 HB и выполнении испытаний по NACE TM0177 и TM0284 трубы из стали 10Г2С1Д соответствуют требованиям NACE MR0175 / ISO 15156 для сред с HS.

Какие соединения применяются для труб 10Г2С1Д?

Используются муфтовые соединения по ГОСТ 633 и безмуфтовые соединения типа Premium с металл-металл уплотнением для скважин с высоким давлением и агрессивной средой.