Polski
Produkt osiągnął skok technologiczny w zakresie maksymalnej wytrzymałości na nacisk. Podstawową innowacją jest wbudowany pierścień wzmacniający ze stopu tytanu w szyjce kołnierza, o granicy plastyczności do 1250 MPa. Wartość ta znacznie przekracza granicę plastyczności zwykłych kołnierzy ze stali węglowej (zwykle 200-400 MPa), umożliwiając kołnierzowi utrzymanie integralności strukturalnej w warunkach bardzo wysokiego ciśnienia.
Zmierzone dane są następujące:
1. Cykliczna trwałość zmęczeniowa:Tradycyjny kołnierz wytrzymuje 5000 cykli przy 25 MPa, podczas gdy produkt Longana wytrzymuje 20 000 cykli przy 35 MPa, co oznacza wzrost żywotności w cyklu o 300%.
2. Odkształcenie osiowe (35 MPa):Pod wysokim ciśnieniem 35 MPa odkształcenie osiowe stalowych płaskich kołnierzy wynosi tylko 0,6 mm, co stanowi redukcję o 67% w porównaniu z tradycyjnym kołnierzem wynoszącym 1,8 mm.
3. Ciśnienie rozrywające (DN300):Zmierzona wartość wynosi 42 MPa, znacznie przekraczając wartość dla tradycyjnego kołnierza ≤15 MPa, przekraczając wymagania normy krajowej o 180%.
Ten przełom w wydajności umożliwia wykonywanie połączeń o bardzo wysokim ciśnieniu, które wcześniej można było uzyskać jedynie przy użyciu kołnierzy o dużej wytrzymałości lub kołnierzy ze specjalnego stopu, teraz dzięki produktowi Longan o lżejszej konstrukcji. Kompozytowa konstrukcja pierścienia wzmacniającego ze stopu tytanu i hartowanej gradientowo stali wysokowęglowej zapewnia wysoką wytrzymałość, unikając jednocześnie wzrostu kosztów związanego ze stosowaniem drogich materiałów.
Z punktu widzenia kosztów pełnego cyklu życia zalety produktu są niezwykle istotne. Całkowity koszt tradycyjnych kołnierzy ze stali kutej, obejmujący zakup, instalację, konserwację, wymianę i straty wynikające z przestoju, wynosi około 18 500 USD w ciągu 30-letniego okresu użytkowania. Produkt Longana, charakteryzujący się dłuższą żywotnością, mniejszą częstotliwością konserwacji i szybszym czasem wymiany, zmniejsza całkowity koszt posiadania w ciągu 30 lat do około 6200 USD.
| Pozycja porównania kosztów | Tradycyjny kołnierz ze stali kutej | stalowe kołnierze płaskie | Oszczędności |
|---|---|---|---|
| Całkowity koszt posiadania przez 30 lat | 18 500 dolarów | 6200 dolarów | ↓66% |
| Pojedynczy czas wymiany | 8 godzin | 2,5 godziny | ↓69% |
| Roczna częstotliwość konserwacji | 3,2 razy/rok | 0,7 razy/rok | ↓78% |
Znaczące skrócenie czasu wymiany wynika ze zoptymalizowanej konstrukcji kołnierza – bioniczna struktura plastra miodu zmniejsza wagę kołnierza, a podwójnie stożkowa konstrukcja otworu na śrubę umożliwia szybsze ustawienie śrub bez konieczności powtarzania regulacji. W przypadku scenariuszy operacyjnych wymagających częstego demontażu i montażu kołnierzy, takich jak szczelinowanie gazu łupkowego, każda godzina skrócenia przestojów oznacza dziesiątki tysięcy dolarów przychodów operacyjnych.
W rzeczywistych systemach rurociągów powierzchnie połączeń kołnierzowych często nie mogą osiągnąć idealnego stanu wyrównania. Rozszerzalność/kurczenie termiczne rury, osiadanie fundamentów lub błędy montażowe mogą powodować nachylenie pomiędzy powierzchniami kołnierzy. W warunkach mimośrodowego obciążenia i niewspółosiowości rurociągu o 15°, wskaźnik wycieku z uszczelnienia tradycyjnych kołnierzy jest większy niż 10⁻³ mbar·L/s, podczas gdy w przypadku Longana wskaźnik wycieku z uszczelnienia wynosi ≤10⁻⁵ mbar·L/s, poprawiając niezawodność uszczelnienia o dwa rzędy wielkości.
Osiągi te przypisuje się dwóm innowacjom strukturalnym:
● Konstrukcja żeber wzmacniających promieniowo:Promieniowe żebra wzmacniające dodane z tyłu kołnierza zmniejszają lokalną koncentrację naprężeń o 48%, dzięki czemu rozkład naprężeń jest bardziej równomierny w warunkach bez obciążenia.
● Struktura plastra miodu o wysokiej sztywności:Bioniczna warstwa rdzenia o strukturze plastra miodu zapewnia doskonałą sztywność zginania i jest odporna na odkształcenia powierzchni czołowej kołnierza.
Pod względem tłumienia drgań stalowe kołnierze płaskie również sprawdzają się doskonale. Pulsacja wysokiego ciśnienia (np. na wylocie tłokowej pompy szczelinującej) wzbudza w rurociągu częstotliwości drgań w zakresie 50-200 Hz, powodując stopniowe osłabienie napięcia wstępnego śrub. Zgodnie z testami standardu ISO 10816-3, współczynnik tłumienia amplitudy tego produktu w tym paśmie częstotliwości sięga 92%, co znacznie zmniejsza ryzyko poluzowania się śrub.
Produkt przeszedł rygorystyczną weryfikację testów w różnych ekstremalnych środowiskach, zapewniając jego przydatność do najbardziej wymagających projektów przemysłowych na świecie:
● Wpływ niskiej temperatury (-70°C):Próba udarności Charpy V zgodnie z normą GB/T 229-2020, zmierzona energia uderzenia 89J, znacznie przekraczająca wymagania normy krajowej wynoszące ≥34J. Umożliwia to bezpieczne stosowanie kołnierza w ekstremalnie zimnych środowiskach, takich jak rurociągi arktyczne i terminale odbiorcze LNG.
● Korozja głębinowa (5000 metrów):Zgodnie z normą ASTM G111-97 symulującą głębokowodne środowisko pod wysokim ciśnieniem i mgłą solną na głębokości 5000 m, równoważna 30-letnia szybkość korozji wynosi tylko 0,03 mm/rok. Z tych obliczeń wynika, że naddatek na korozję po 50 latach pracy na morzu jest nadal znacznie mniejszy niż projektowana grubość ścianki.
● Ścieranie piaskiem i pyłem (120m/s):Zgodnie z normą ISO 5890:2012, przy uderzeniu w powierzchnię uszczelniającą piasku i pyłu o dużej prędkości z prędkością 120 m/s przez 10 000 godzin, głębokość uszkodzenia powierzchni uszczelniającej wynosi ≤8μm. Jest to szczególnie ważne w przypadku obszarów pustynnych lub platform przybrzeżnych, na których występują szybkie wiatry obciążone piaskiem.
Produkt integruje dwie inteligentne technologie, które pomagają użytkownikom wcześnie wykryć potencjalne problemy i zapobiec wypadkom.
Warstwa wskaźnika zużycia nanocyrkonu:W powierzchni uszczelniającej osadzona jest warstwa materiału kompozytowego z nanotlenku cyrkonu, którego kolor różni się od materiału podstawowego. Jeżeli po długotrwałym użytkowaniu powierzchnia uszczelniająca zużyje się do grubości mniejszej niż 0,1 mm, warstwa wskaźnikowa zostaje odsłonięta i daje widoczne ostrzeżenie o zmianie koloru. Operatorzy terenowi mogą szybko ocenić stan uszczelnienia kołnierza bez profesjonalnego sprzętu testującego, co znacznie zmniejsza ryzyko nagłego wycieku.
Blokowanie wstępnego napięcia otworu na śrubę o podwójnym stożku:W tradycyjnych okrągłych otworach na śruby naprężenie stykowe pomiędzy śrubą a ścianą otworu zmienia się dramatycznie pod wpływem wahań ciśnienia, co prowadzi do szybkiego tłumienia napięcia wstępnego. Dane testowe pokazują, że w warunkach wahań ciśnienia 35 MPa tłumienie napięcia wstępnego tradycyjnych konstrukcji wynosi ≥20%. Natomiast w produkcie zastosowano podwójną stożkową konstrukcję otworu na śrubę. Po dokręceniu śruba tworzy efekt samoblokujący ze stożkową powierzchnią i w tych samych warunkach tłumienie napięcia wstępnego wynosi ≤5%.
Wybór materiału i proces produkcji płaskich kołnierzy stalowych są podstawą jego wiodącej wydajności.
Stal wysokowęglowa hartowana gradientowo:Tradycyjne pełne hartowanie kołnierzy skutkuje nadmiernymi różnicami twardości pomiędzy powierzchnią a rdzeniem, podatnymi na pękanie. Technologia hartowania gradientowego precyzyjnie kontroluje szybkość nagrzewania i chłodzenia, tworząc stopniowy rozkład twardości od zewnątrz do wnętrza kołnierza – wysoka twardość powierzchniowa zapewniająca odporność na zużycie, wysoka udarność rdzenia zapewniająca odporność na uderzenia. Proces ten pozwala kołnierzowi zachować wysoką wytrzymałość, jednocześnie posiadając doskonałą udarność w niskich temperaturach (89J w temperaturze -70°C).
Bioniczna struktura plastra miodu:Czerpiąc inspirację z sześciokątnej geometrii uli o strukturze plastra miodu, konstrukcja ta znacznie zwiększa sztywność zginania kołnierza bez zwiększania ciężaru. W porównaniu do tradycyjnych pełnych kołnierzy, struktura plastra miodu zmniejsza zużycie materiału, jednocześnie osiągając wyższy moduł przekroju dzięki podparciu żeber. Analiza metodą elementów skończonych potwierdza, że wytrzymałość tej konstrukcji na zginanie jest o 65% większa niż w przypadku pełnego kołnierza o tej samej masie.
Wbudowany pierścień wzmacniający ze stopu tytanu:Pierścień wzmacniający ze stopu tytanu Ti-6Al-4V jest wstępnie umieszczony na szyjce kołnierza, w miejscu najbardziej narażonym na koncentrację naprężeń. Stop ten ma granicę plastyczności sięgającą 1250 MPa i gęstość wynoszącą zaledwie 60% stali. Pierścień wzmacniający jest połączony z materiałem podstawowym poprzez pasowanie wciskowe. W próbach ciśnienia rozrywającego skutecznie ogranicza odkształcenia plastyczne szyjki, zwiększając ciśnienie rozrywające kołnierza DN300 z tradycyjnego ≤15MPa do 42MPa.
Prawidłowa instalacja i konserwacja mogą jeszcze bardziej wykorzystać zalety produktu.
1. Wybór uszczelki:Ten produkt ma konstrukcję z pełnopowierzchniową powierzchnią uszczelniającą i musi być używany z pełnopowierzchniową uszczelką, która zakrywa całą powierzchnię uszczelniającą i ma otwory na śruby. Zalecane są uszczelki spiralne z pierścieniami wewnętrznymi i zewnętrznymi lub uszczelki wzmocnione grafitem. Surowo zabrania się bezpośredniego przykręcania kołnierza pełnego do kołnierza z wypukłą powierzchnią czołową.
2. Napięcie wstępne śruby:W przypadku otworu na śrubę o podwójnym stożku zaleca się stosowanie hydraulicznego klucza dynamometrycznego do trójstopniowego napinania wstępnego według wzoru ASME PCC-1. Docelowe napięcie wstępne oblicza się na podstawie ciśnienia znamionowego i specyfikacji śrub, zazwyczaj 50–70% granicy plastyczności śruby.
3. Regularna kontrola:Co 6 miesięcy sprawdzać zmianę koloru powierzchni uszczelniającej (warstwa wskaźnikowa z nanocyrkonu). W przypadku zaobserwowania odbarwienia należy natychmiast zaplanować wymianę. Jednocześnie użyj klucza dynamometrycznego, aby punktowo sprawdzić resztkowe napięcie wstępne śruby; jeżeli tłumienie przekracza 10%, wymagane jest ponowne dokręcenie.
4. Operacja wymiany:Ponieważ kołnierz jest lżejszy od tradycyjnych produktów, a podwójnie stożkowe otwory na śruby ułatwiają ustawienie, czas pojedynczej wymiany wynosi tylko 2,5 godziny (tradycyjne kołnierze trwają 8 godzin). Podczas wymiany należy jednocześnie wymienić uszczelkę i śruby/nakrętki.
Dzięki swojej nośności na bardzo wysokie ciśnienie i możliwości dostosowania do ekstremalnych warunków, stalowe kołnierze płaskie są szeroko stosowane w następujących scenariuszach:
● Rurociąg pompy szczelinującej do gazu łupkowego:Ciśnienie podczas szczelinowania zwykle osiąga 35–70 MPa, a pulsacja ciśnienia jest znaczna. Produkt ten charakteryzuje się cykliczną trwałością zmęczeniową wynoszącą 20 000 cykli (przy 35 MPa), znacznie przekraczającą tysiące cykli ciśnieniowych wymaganych podczas pojedynczej fazy szczelinowania w miejscu odwiertu gazu łupkowego.
● Wyposażenie głowicy wiertniczej platformy wiertniczej głębinowej:Na głębokości 5000 m zewnętrzne ciśnienie hydrostatyczne wynosi około 50 MPa, podczas gdy wewnętrzne musi również wytrzymać ciśnienie ropy i gazu. Odporność na korozję wynosząca równoważnik szybkości korozji 0,03 mm/rok w ciągu 30 lat gwarantuje, że kołnierz nie wymaga wymiany przez cały okres jego użytkowania.
● Bardzo głęboki zestaw zapobiegający wydmuchowi wody:Linie sterujące BOP mają wyjątkowo wysokie wymagania dotyczące niezawodności uszczelnienia; współczynnik wycieku ≤10⁻⁵ mbar·L/s spełnia minimalne wymagania dotyczące wycieków normy API 16A dla kominów przeciwerupcyjnych.
● Polarny niskotemperaturowy przesył gazu ziemnego:Udarność 89J w temperaturze -70°C znacznie przekracza wymagania dotyczące udarności w niskich temperaturach w budowie rurociągów za kołem podbiegunowym (zwykle ≥27J).
● Morskie pola naftowe System choinek:Spełnia dodatkowe wymagania testowe dla kołnierzy medium gazowego o bardzo wysokim ciśnieniu w specyfikacji API 6A PSL 3G.
Produkt przeszedł certyfikację API 6A PSL 3G. API 6A to podstawowa specyfikacja wyposażenia głowic odwiertów i choinek w przemyśle naftowym i gazowym, mająca zastosowanie do 14 kategorii sprzętu, w tym zaworów, kołnierzy i wieszaków. Poziom specyfikacji produktu wzrasta z PSL 1 do PSL 4, przy czym PSL 3G stanowi dodatkowy poziom, który dodaje wymagania dotyczące testów pneumatycznych oprócz PSL 3, mające zastosowanie w scenariuszach ultrawysokiego ciśnienia z ryzykiem związanym ze średnim gazem.
Wewnętrzna fabryka Longana wdraża pełną kontrolę jakości procesu, od kontroli przyjęcia surowca po wysyłkę gotowego produktu. Do każdego kołnierza dołączone są certyfikaty materiałów identyfikowalnych, zapisy krzywych obróbki cieplnej, raporty z kontroli wymiarowej oraz raporty z testów hydrostatycznych/pneumatycznych. Kupujący międzynarodowi mogą sprawdzać postęp produkcji i dane testowe online, korzystając z numeru zamówienia.
Siedziba Longan znajduje się pod adresem 620 Mingzhu Road, Yongxing Street, dystrykt Longwan, miasto Wenzhou, prowincja Zhejiang. Wykorzystując wysokiej jakości surowce ze stali nierdzewnej dostarczane przez Tsingshan Holding Group, w połączeniu z własnymi mocnymi możliwościami w zakresie kucia, obróbki cieplnej i obróbki skrawaniem, stworzyła kompletny system produkcyjny. Firma obsługuje następujące opcje dostosowywania:
● Dostosowanie rozmiaru:Niestandardowe wymiary, specjalne wartości ciśnienia.
● Etykieta prywatna:Znakowanie laserowe, projekty opakowań.
● Produkcja masowa:Elastyczna minimalna wielkość zamówienia.
Nabywcy międzynarodowi mogą przesyłać wymagania techniczne do zespołu sprzedaży w celu uzyskania bezpłatnych próbek (obowiązują opłaty za transport) i profesjonalnej porady w zakresie doboru od zespołu produkcyjnego. Klientom współpracującym po raz pierwszy firma Longan świadczy usługi testowania przez zewnętrzną agencję kontrolną w celu sprawdzenia, czy działanie produktu spełnia wymagania, przed zorganizowaniem wysyłki.
P: Do jakiego poziomu specyfikacji produktu należy produkt w standardzie API 6A?
Odp.: ten produkt przeszedł certyfikację API 6A PSL 3G. API 6A dzieli poziomy specyfikacji produktu na PSL 1, PSL 2, PSL 3, PSL 3G i PSL 4. PSL 3G wymaga, aby produkt spełniał wszystkie wymagania PSL 3 i przeszedł dodatkowe testy pneumatyczne (zwykle 1,5-krotność ciśnienia znamionowego), a także wymaga bardziej rygorystycznych badań nieniszczących i identyfikowalności materiałów. Poziom ten zaprojektowano specjalnie dla scenariuszy bardzo wysokiego ciśnienia, w przypadku których istnieje ryzyko wycieku gazu.
P: Jakie są wymagania instalacyjne produktu?
Odp.: Podczas montażu należy zwrócić uwagę na następujące punkty: Po pierwsze, należy zastosować uszczelkę pełnopowierzchniową, zakrywającą całą powierzchnię uszczelniającą i posiadającą otwory na śruby. Po drugie, kołnierza z pełną powierzchnią czołową nie można przykręcać bezpośrednio do kołnierza z podwyższoną powierzchnią czołową; jeżeli system ma podwyższone kołnierze czołowe, należy je wymienić na kołnierze pełnopowierzchniowe lub zastosować uszczelki adapterowe. Po trzecie, moment obrotowy należy przykładać zgodnie z normami ASME B16.5, stosując podwójnie stożkowy otwór na śrubę z kluczem dynamometrycznym w układzie krzyżowym, ze stopniowym równomiernym napięciem wstępnym. Śruby należy ponownie dokręcić po 24 godzinach od pierwszego uruchomienia.
P: Jaka jest odporność na korozję stalowych kołnierzy płaskich?
Odp.: W środowisku głębinowym o głębokości 5000 m, zgodnie ze standardowymi testami ASTM G111-97, równoważna 30-letnia szybkość korozji wynosi tylko 0,03 mm/rok. Na podstawie tych obliczeń głębokość korozji po 50 latach pracy na głębokim morzu nie przekracza 0,05 mm, czyli znacznie mniej niż projektowy naddatek na korozję kołnierza (zwykle 3 mm). Tę wydajność przypisuje się gęstej warstwie powierzchniowej hartowanej gradientowo stali wysokowęglowej i opcjonalnym powierzchniowym powłokom antykorozyjnym (takim jak cynkowanie ogniowe lub powłoka epoksydowa).
P: Jaki jest proces dostaw produktu Longan?
Odp.: Siedziba Longan w Longwan w Wenzhou wykorzystuje przewagę surowcową Tsingshan Holding Group oraz własne możliwości kucia i obróbki, tworząc kompletny system produkcyjny. Produkty w standardowych rozmiarach znajdują się w magazynie i mogą zostać wysłane w ciągu 3 dni roboczych; czas realizacji produktów niestandardowych wynosi zazwyczaj 15–30 dni, w zależności od złożoności. Kupujący międzynarodowi mogą przesyłać wymagania dotyczące rozmiaru na adres sales@longanflanges.com, aby otrzymać bezpłatne próbki (opłata za próbkę podlega zwrotowi) i profesjonalną poradę od zespołu produkcyjnego. Firma obsługuje dostosowywanie rozmiaru, etykietowanie własne i produkcję masową, pomagając kupującym zmniejszyć ryzyko związane z zakupami i koszty całkowite.
P: W jaki sposób można zweryfikować rzeczywiste dane dotyczące wydajności produktu?
Odp.: Firma Longan zaprasza klientów lub zewnętrzne agencje kontrolne do wzięcia udziału w testach wydajności w fabryce. Fabryka wyposażona jest w maszynę do prób ciśnieniowych o masie 3000 ton, stanowisko do badań zmęczenia cyklicznego, udarność w niskiej temperaturze -80°C oraz głębokomorską komorę do symulacji korozji pod wysokim ciśnieniem. Klienci mogą zażądać testów ciśnienia rozrywającego, cyklicznych testów zmęczeniowych lub testów w ekstremalnych warunkach środowiskowych na próbkach; protokoły z badań wystawiane są przez wewnętrzne laboratorium posiadające uprawnienia CNAS.
Adres
NIE. 620, MINGZHU ROAD, YONGXING STREET, LONGWAN DYSTRYKT, MIASTO WENZHOU, PROWINCJA ZHEJIANG, CHINY.
Tel
