V štandarde API 5CT trieda ocele L80 zahŕňa štyri rôzne úrovne: L80-1, L80-3Cr, L80-9Cr a L80-13Cr. Aj keď sú v podstate na rovnakej úrovni z hľadiska pevnosti, výrazne sa líšia v niekoľkých dôležitých aspektoch, vrátane chemického zloženia, mechanických vlastností, odolnosti proti korózii, aplikačných scenárov a výrobných nákladov. Teraz podrobne vysvetlíme tieto rozdiely:
Rozdiely v chemickom zložení
- Chemické zloženie L80-1: Ako štandardná trieda ocele L80 je obsah legovaných prvkov relatívne nízky. Vo všeobecnosti sa vysoké hladiny legujúcich prvkov, ako je chróm, nepridávajú zámerne na zlepšenie odolnosti proti korózii.
- Chemické zloženie L80-3Cr: Obsah chrómu je približne 2,8 % - 3.2 % a obsahuje aj určitý podiel molybdénu a iných legujúcich prvkov.
- Chemické zloženie L80-9Cr: Obsah chrómu je zvyčajne okolo 8,5 % - 9.5 % a obsah uhlíka je relatívne vyšší ako u L80-3Cr, približne 0,25 % - 0.35 %. Obsah ostatných prvkov sa tiež líši od L80-3Cr.
- Chemické zloženie L80-13Cr: Obsah chrómu je v rozsahu 12 % - 13.5 % a zvyčajne sa kombinuje s príslušnými množstvami molybdénu a niklu. Obsah molybdénu je vo všeobecnosti okolo 2 % - 3 % a obsah niklu môže byť okolo 1 % - 2 %.
Porovnanie mechanických vlastností
- Pevnosť: Všetky štyri patria do triedy ocele L80 so špecifikovanou minimálnou medzou klzu približne 552 MPa. V skutočnej výrobe však môže byť pevnosť L80-13Cr v dôsledku vyššieho obsahu zliatinových prvkov o niečo vyššia ako pevnosť L80-9Cr a L80-3Cr; pevnosť L80-9Cr je vo všeobecnosti vyššia ako pevnosť L80-3Cr; zatiaľ čo relatívna sila L80-1 je nižšia.
- Húževnatosť a odolnosť proti nárazu: Z tohto hľadiska vykazuje najlepšiu húževnatosť a odolnosť proti nárazu L80-13Cr, po ňom nasleduje L80-9Cr, potom L80-3Cr, zatiaľ čo L80-1 má relatívne slabšiu húževnatosť a odolnosť proti nárazu.
Analýza odolnosti proti korózii
- L80-1: Relatívne slabá odolnosť proti korózii, spĺňa základné požiadavky na použitie vo všeobecnom prostredí ropy a plynu. Avšak v prostrediach obsahujúcich korozívne médiá, ako je síra a oxid uhličitý, bude rýchlosť korózie relatívne vysoká.
- L80-3Cr: Odoláva určitému stupňu korózie spôsobenej oxidom uhličitým a mierne kyslými a alkalickými médiami. Jeho odolnosť proti korózii je však obmedzená v-vysokokoncentrovaných a vysokotlakových korozívnych prostrediach.
- L80-9Cr: Ponúka vynikajúcu odolnosť proti korózii v porovnaní s L80-3Cr, vykazuje silnejšiu odolnosť v korozívnych médiách obsahujúcich síru a oxid uhličitý a odolá vyšším koncentráciám korozívnych médií a drsnejším prevádzkovým podmienkam.
- L80-13Cr: Má vynikajúcu odolnosť voči oxidu uhličitému, sírovodíku a chloridovým iónom a vykazuje dobrú odolnosť voči korózii CO₂ pod 150 stupňov, vďaka čomu je vhodný pre zložitejšie a silnejšie korozívne prostredia.
Aplikačné scenáre
- L80-1: Vhodné pre ropné a plynové vrty s jednoduchými geologickými podmienkami a nízkou úrovňou korózie, ako sú niektoré plytké, nízkokorozívne konvenčné ropné a plynové vrty.
- L80-3Cr: Vhodné pre ropné a plynové vrty s relatívne nízkou úrovňou korózie, ako sú niektoré plytké vrty alebo oblasti s nízkym obsahom korozívnych médií vo formácii.
- L80-9Cr: Vhodné do prostredia so strednou úrovňou korózie a možno ho použiť v niektorých ropných a plynových vrtoch obsahujúcich určité množstvá korozívnych médií, ako je sírovodík a oxid uhličitý. Má tiež niektoré aplikácie v hlbokých a ultrahlbokých vrtoch.
- L80-13Cr: Bežne sa používa v ropných a plynových vrtoch vo vysoko korozívnych prostrediach s vysokým obsahom síry, oxidu uhličitého a chloridov, ako sú hlbokomorské polia ropy a zemného plynu a vysoko kyslé plynové polia; je tiež vhodný pre hlboké a ultra-hlboké vrty so zložitým vysoko-teplotným, vysokotlakovým a korozívnym prostredím.
Porovnanie výrobných nákladov a cien
- L80-1: Vďaka relatívne jednoduchému výrobnému procesu a nižším nákladom na zliatinové prvky sú jeho výrobné náklady a cena tiež relatívne nízke.
- L80-3Cr: Jeho výrobné náklady a cena sú vyššie ako L80-1, ale nižšie ako L80-9Cr a L80-13Cr.
- L80-9Cr: Vzhľadom na vysoký obsah chrómu je jeho výrobná náročnosť a náklady tiež vyššie, takže jeho cena je relatívne vysoká.
- L80-13Cr: Vďaka vysokému obsahu chrómu a potrebe pridávať ďalšie vzácne legovacie prvky je jeho výrobný proces prísne kontrolovaný, čo vedie k najvyšším výrobným nákladom a zodpovedajúco k najdrahšiemu produktu.
