Menù Contenuto

>> Potenziali applicazioni per forgiati di titanio nel petrolio e nel gas

>> Selezione di un grado di forgiatura del titanio per il servizio

>> Cosa stabilisce e cosa non stabilisce l'ASTM B381

>> Selezione dei materiali Sour-Service per forgiati in titanio

>> Resistenza alla corrosione: forte in molti ambienti, mai una garanzia totale

>> Qualità della forgiatura: cosa devono specificare e verificare gli acquirenti

>> Una pratica lista di controllo RFQ per forgiati in titanio

>> Confrontando il costo totale, non solo il prezzo preventivato

>> Come qualificare un fornitore di forgiatura del titanio

>> Domande frequenti

>>> ASTM B381 è sufficiente per qualificare una forgiatura per apparecchiature per petrolio e gas?

>>> ASTM B381 include automaticamente i test a ultrasuoni?

>>> Cosa dovrebbe essere specificato per i pezzi forgiati in titanio nel servizio H₂S?

>>> Il titanio è immune alla corrosione nell’acqua di mare?

>>> Quali informazioni dovrebbe includere una richiesta di offerta?

>>> Come possono gli acquirenti valutare un fornitore di forgiatura del titanio?

>> Riferimenti

>> Conclusione

La forgiatura del titanio per apparecchiature petrolifere e del gas può essere presa in considerazione quando un componente deve soddisfare requisiti meccanici impegnativi mentre funziona in un ambiente corrosivo. Il titanio e le sue leghe vengono spesso valutati per apparecchiature selezionate esposte all'acqua di mare o a fluidi contenenti cloruri, ma l'idoneità dipende dal grado specifico, dalle condizioni di servizio, dalla progettazione dei componenti e dai requisiti del progetto.

La forgiatura modella il metallo riscaldato sotto forza di compressione per produrre un componente o un pezzo grezzo di forma quasi netta per un'ulteriore lavorazione. Per le applicazioni petrolifere, la forgiatura stessa è solo una parte del caso ingegneristico. La selezione dei materiali, il trattamento termico, l'ispezione, la tracciabilità, la lavorazione e i requisiti di accettazione finale sono tutti fattori importanti.

Una distinzione fondamentale per gli acquirenti: ASTM B381 è una specifica di prodotto per forgiati in titanio e leghe di titanio. Di per sé, non stabilisce la qualificazione del servizio sour né soddisfa automaticamente requisiti come l'esame a ultrasuoni, API 6A PSL o criteri di accettazione specifici del progetto. [astm ]

Potenziali applicazioni per forgiati di titanio nel petrolio e nel gas

I pezzi forgiati in titanio possono essere valutati per componenti selezionati in cui la resistenza alla corrosione, le prestazioni meccaniche o il peso fanno parte del caso di progettazione. Le potenziali applicazioni includono:

- Componenti di valvole e pompe: grezzi forgiati per corpi, coperchi, anelli o altre parti lavorate, quando la qualità e il design selezionati soddisfano i requisiti dei componenti.

- Attrezzature offshore e sottomarine: parti esposte all'acqua di mare o ad altre condizioni corrosive, soggette a pressione, fatica e requisiti di qualificazione del progetto.

- Componenti esposti alla corrosione: parti selezionate in servizio contenente cloruro, a seguito di una valutazione dell'ambiente reale e della progettazione dei componenti.

- Parti progettate su misura: anelli, blocchi, dischi e altre forme forgiate prodotte secondo un disegno e una specifica concordati.

Si tratta di aree di valutazione tecnica, non di raccomandazioni generali . Iniziare con il campo operativo: composizione del fluido, temperatura, pressione, condizioni di flusso, durata dell'esposizione e carico meccanico.

Selezione di un grado di forgiatura del titanio per il servizio

Non esiste un unico grado di titanio che sia il migliore per ogni applicazione petrolifera. Il grado e la condizione richiesti devono essere selezionati dal team tecnico responsabile rispetto alla base di progettazione, agli standard applicabili e all'ambiente di servizio.

Fattore di approvvigionamento	Cosa definire
Grado e specifiche del prodotto	Grado esatto, specifiche applicabili, edizione applicabile e condizioni del prodotto. ASTM B381 copre i pezzi forgiati in titanio e leghe di titanio; verificare il grado e l'edizione richiesti per l'ordine. astm
Requisiti meccanici	Proprietà richieste di trazione, snervamento, allungamento, durezza o altre proprietà specificate, compresi il campionamento e la direzione del test, ove applicabile.
Condizioni di servizio	Chimica dei fluidi, temperatura, pressione, esposizione, contaminanti e se l'apparecchiatura funziona in un ambiente acido.
Progettazione di componenti	Disegno e revisione, dimensioni, tolleranze, sovrametallo di lavorazione, carico, considerazioni sulla fatica e interfacce con altri materiali.
Ispezione e tracciabilità	Esami richiesti, metodi, criteri di accettazione, identificazione del materiale e documentazione.

Non selezionare un grado basandosi solo su una breve descrizione del prodotto o su una dichiarazione generale di corrosione. Confermare le specifiche complete e le condizioni del prodotto con i team di ingegneria e qualità del progetto.

Cosa stabilisce e cosa non stabilisce l'ASTM B381

ASTM B381 è la specifica di prodotto rilevante da considerare quando si acquistano pezzi forgiati in titanio e leghe di titanio. L'ambito di applicazione dello standard copre diversi gradi di titanio ricotto e forgiati in leghe di titanio. [astm ]

Tuttavia, la specifica ASTM B381 da sola non stabilisce tutti i requisiti per un componente di petrolio e gas . Non deve essere trattato come una qualificazione automatica del servizio acido, né come l'inclusione automatica di test a ultrasuoni, requisiti API 6A del livello di specifica del prodotto (PSL) o criteri di accettazione specifici del progetto.

Per una specifica di acquisto chiara, indicare i requisiti separatamente. A seconda del progetto, ciò può includere:

- Grado materiale esatto ed edizione standard.

- Condizioni di trattamento termico e requisiti di prova meccanica.

- Metodo, ambito e criteri di accettazione dell'esame non distruttivo.

- Requisiti delle apparecchiature applicabili, incluso API 6A PSL dove specificato.

- Ispezione del progetto, documentazione e requisiti di accettazione.

Trattare ciascun requisito come un elemento contrattuale separato. Non dare per scontato che uno standard di materiale fornisca automaticamente test o approvazioni che non sono esplicitamente richieste.

Selezione dei materiali Sour-Service per forgiati in titanio

Laddove l'attrezzatura sia destinata al servizio contenente idrogeno solforato (H₂S), la selezione e la qualificazione del materiale devono essere eseguite in conformità con l'edizione specificata dal progetto di ANSI/NACE MR0175/ISO 15156 , insieme alle specifiche dell'attrezzatura applicabili e ai requisiti di progetto.

Una dichiarazione generale come 'conforme alla NACE' non è sufficiente per stabilire che una particolare forgiatura sia idonea. L'acquirente e il fornitore devono identificare l'edizione standard applicabile e confermare come i requisiti pertinenti si applicano al materiale, alle condizioni del prodotto, al componente e all'ambiente di servizio specificati.

Prima di effettuare un ordine verificare:

- La definizione del servizio sour del progetto e le effettive condizioni operative.

- Il grado di titanio specificato e le condizioni del prodotto.

- Requisiti applicabili per proprietà meccaniche, durezza, test o altri limiti di accettazione.

- L'edizione standard in vigore e le relative specifiche delle apparecchiature.

- Documentazione richiesta, ispezione e fasi di approvazione.

L'idoneità al servizio acido dovrebbe essere determinata dai requisiti del progetto, non dedotta da una descrizione generica del materiale.

Resistenza alla corrosione: forte in molti ambienti, mai una garanzia totale

Il titanio generalmente offre una buona resistenza alla corrosione nell'acqua di mare e in molti ambienti contenenti cloruro. Ma dovrebbe non essere descritto come 'resistente alla corrosione' o immune alla corrosione in ogni applicazione.

L'idoneità di una forgiatura del titanio dipende dalle condizioni che il componente incontrerà effettivamente. La revisione ingegneristica dovrebbe considerare la fatica, le condizioni delle fessure, l'assorbimento di idrogeno, i giunti saldati e la compatibilità galvanica con i materiali collegati, nonché l'ambiente fluido completo e le condizioni operative.

Per questo motivo, evita affermazioni generiche come 'non si corrode'. Afferma invece che il grado e il componente richiedono una valutazione per il servizio previsto. Laddove il progetto includa materiali, giunti o fessure dissimili, tali caratteristiche dovrebbero essere incluse nella valutazione.

Qualità della forgiatura: cosa devono specificare e verificare gli acquirenti

La forma di un pezzo forgiato o l'aspetto superficiale da soli non dimostrano che soddisfi la qualità interna, le proprietà meccaniche o i requisiti di servizio richiesti. Definire l'ambito di qualità prima dell'inizio della produzione.

1. Specificare materiale e condizioni. Identificare il grado esatto, le specifiche e l'edizione applicabili, le condizioni del trattamento termico e i requisiti dei test meccanici.

2. Definire l'ambito del prodotto. Chiarire se l'ordine riguarda un pezzo forgiato grezzo, un componente semilavorato o un pezzo completamente lavorato. Fornire un disegno, dimensioni, tolleranze e sovrametalli controllati.

3. Concordare i requisiti di ispezione. Indicare quali esami sono richiesti, dove si applicano, quali metodi e criteri di accettazione governano e se sono necessari testimoni o punti di controllo.

4. Richiedere documentazione tracciabile. Specificare i record richiesti per il materiale e il componente fornito. A seconda del contratto, ciò può includere analisi chimiche, risultati di test meccanici, registrazioni di trattamenti termici, rapporti di ispezione e identificazione dei materiali.

5. Controllare formalmente le deviazioni. Richiedere la revisione e l'approvazione scritta da parte del rappresentante tecnico autorizzato dell'acquirente prima di accettare qualsiasi deviazione dal disegno o dalle specifiche.

L'obiettivo è rendere la 'forgiatura del titanio' un requisito di fornitura verificabile , piuttosto che un'ampia etichetta di prodotto.

Una pratica lista di controllo RFQ per forgiati in titanio

Una richiesta di preventivo (RFQ) dettagliata aiuta i fornitori a valutare l'ordine e rende il confronto tecnico più affidabile. Includere:

1. Identificazione della parte: nome del componente, numero del disegno, revisione e attrezzatura prevista.

2. Requisito materiale: grado esatto, specifiche ed edizione del prodotto, condizioni del prodotto ed eventuali requisiti supplementari.

3. Condizioni operative: composizione del fluido, temperatura, pressione, esposizione e stato di servizio acido, ove applicabile.

4. Dimensioni e quantità: tipo di forgiatura, dimensioni grezze e finite, tolleranze, sovrametallo di lavorazione e volume dell'ordine.

5. Ispezione e test: metodi richiesti, ambito, campionamento, criteri di accettazione e punti di riferimento o di attesa.

6. Documentazione: tracciabilità e registrazioni di materiali, test e ispezioni richieste dall'ordine.

7. Istruzioni per la consegna: imballaggio, marcatura, destinazione, programma, documenti di spedizione e requisiti di conservazione.

8. Processo di approvazione: qualsiasi revisione del disegno richiesta, approvazione del campione, record di qualificazione o revisione tecnica di pre-produzione.

Consiglio pratico: fornire le condizioni di servizio insieme al disegno. Un disegno può descrivere la geometria ma non contenere informazioni sufficienti per valutare i requisiti del materiale.

Confrontando il costo totale, non solo il prezzo preventivato

Un confronto significativo dovrebbe considerare l’intera componente e l’ambito dell’approvvigionamento, piuttosto che il solo prezzo per chilogrammo. A seconda dell'applicazione, i fattori possono includere forgiatura, trattamento termico, test, lavorazione, ispezione, documentazione, consegna e lavoro di qualificazione.

Tenere conto anche di considerazioni operative quali l'accesso per la manutenzione, la logistica di sostituzione, le conseguenze dei tempi di inattività e la compatibilità con i materiali adiacenti. Queste sono considerazioni specifiche del progetto , non una garanzia che il titanio ridurrà sempre i costi del ciclo di vita o durerà più a lungo dei materiali alternativi.

Per un confronto corretto, separare:

- Costi dei materiali e di conversione: forgiatura, trattamento termico, lavorazione meccanica, finitura e test.

- Costi di qualità e qualificazione: ispezione, documentazione, revisione di terze parti e qualsiasi qualifica specifica del progetto.

- Considerazioni operative: piano di manutenzione, accesso, ipotesi di pianificazione della sostituzione e impatto dei tempi di inattività.

- Rischi ingegneristici: carichi di progettazione, fatica, metodi di giunzione e compatibilità con i materiali collegati.

La decisione sul materiale migliore è supportata da un caso ingegneristico documentato, non da un'affermazione generale secondo cui un materiale è sempre più economico o dura più a lungo.

Come qualificare un fornitore di forgiatura del titanio

La qualificazione del fornitore dovrebbe considerare la capacità tecnica e i controlli di qualità, nonché il prezzo. La capacità di un fornitore di quotare un pezzo fucinato non dimostra di per sé che il prodotto soddisferà le specifiche del progetto.

Chiedi ai potenziali fornitori di chiarire:

- Ambito del prodotto: gradi, forme, dimensioni e condizioni del prodotto offerti per la specifica richiesta di offerta.

- Revisione delle specifiche: come affronteranno lo standard dichiarato, l'edizione, la revisione del disegno e i requisiti supplementari.

- Qualità e tracciabilità: come vengono controllati l'identificazione, i test, l'ispezione, le registrazioni e le non conformità del prodotto.

- Documentazione: quali rapporti e registrazioni accompagneranno la spedizione e se è possibile esaminare campioni rappresentativi.

- Controllo delle modifiche: chi gestirà le domande tecniche, le deviazioni e le revisioni dell'ordine.

- Requisiti di consegna: imballaggio, marcatura, documenti di spedizione, ipotesi di pianificazione e requisiti di destinazione.

Esaminare le specifiche di acquisto effettive e i registri di ispezione anziché fare affidamento su un certificato generale o su un'affermazione di marketing. L'acquirente deve definire i requisiti di accettazione nel contratto e verificare la documentazione consegnata rispetto ad essi.

Domande frequenti

ASTM B381 è sufficiente per qualificare una forgiatura per apparecchiature per petrolio e gas?

No. ASTM B381 specifica i forgiati in titanio e leghe di titanio, ma non stabilisce automaticamente la qualifica di servizio acido né copre ogni ispezione, API 6A PSL o requisito di accettazione del progetto. Specificare ciascun requisito applicabile nei documenti di acquisto. [astm ]

ASTM B381 include automaticamente i test a ultrasuoni?

Non dare per scontato che lo faccia. Dichiarare il metodo, l'ambito e i criteri di accettazione dell'esame non distruttivo richiesti nell'ordine e nei documenti di progetto applicabili.

Cosa dovrebbe essere specificato per i pezzi forgiati in titanio nel servizio H₂S?

Utilizzare l' edizione specificata dal progetto di ANSI/NACE MR0175/ISO 15156 per la selezione e la qualificazione dei materiali, insieme alle apparecchiature applicabili e ai requisiti di progetto. Verificare le condizioni del materiale specificato e i relativi criteri di accettazione.

Il titanio è immune alla corrosione nell’acqua di mare?

No. Il titanio generalmente ha una buona resistenza alla corrosione nell'acqua di mare e in molti ambienti contenenti cloruro, ma non è immune da ogni forma di danno. Valutare le condizioni di servizio specifiche, tra cui fatica, condizioni delle fessure, assorbimento di idrogeno, saldature e compatibilità galvanica.

Quali informazioni dovrebbe includere una richiesta di offerta?

Includere il disegno e la revisione, le specifiche e l'edizione esatte dei materiali, le condizioni di servizio, le dimensioni e la quantità, i requisiti di ispezione e test, i criteri di accettazione, la documentazione e i requisiti di consegna.

Come possono gli acquirenti valutare un fornitore di forgiatura del titanio?

Verificare se il fornitore è in grado di soddisfare la qualità specificata e l'ambito del prodotto, l'ispezione e la tracciabilità richieste, la documentazione, il controllo delle modifiche e le esigenze di consegna. Confermare i requisiti di accettazione nel contratto e confrontare i documenti forniti con tali requisiti.

Riferimenti

1. ASTM Internazionale, [ASTM B381: Specifiche standard per forgiati in titanio e leghe di titanio ]. Lo standard descrive il suo campo di applicazione in quanto copre il titanio ricotto e i pezzi forgiati in leghe di titanio. [astm ]

2. ANSI/NACE MR0175/ISO 15156: utilizzare l' edizione specificata dal progetto e i documenti di progetto applicabili per la selezione e la qualificazione dei materiali per servizi sour. Confermare la versione vigente e i requisiti con il proprietario del progetto o il fornitore degli standard prima della pubblicazione o dell'appalto.

3. API 6A PSL e requisiti di ispezione supplementari: fare riferimento alle specifiche di progetto e ai documenti contrattuali applicabili ; non sono dedotti solo dalla ASTM B381.

Conclusione

I pezzi forgiati in titanio possono essere adatti ad applicazioni selezionate di petrolio e gas, ma l'idoneità dipende dall'ambiente di servizio effettivo, dalla qualità, dal design e dai requisiti del progetto. Specificare ASTM B381, valutazione del servizio acido, ispezione, API 6A PSL ove applicabile e criteri di accettazione come requisiti distinti e verificarli rispetto alla documentazione dell'ordine.