Ten spyte van die inherente korrosiebestandheid van vlekvrye staalpype, is vlekvrye staalpype wat in mariene omgewings geïnstalleer is, onderhewig aan verskillende tipes korrosie gedurende hul verwagte leeftyd. Hierdie korrosie kan lei tot voortvlugtige emissies, produkverlies en potensiële risiko's. Buitelandse platformeienaars en -operateurs kan die risiko van korrosie verminder deur sterker korrosie-weerstand in hidrouliese pypmateriaal te spesifiseer, wanneer hulle beter korrosie-weerstand in hidrouliese pyp moet bly. en impulslyne, en prosesinstrumentasie en waarnemingstoerusting om te verseker dat korrosie nie die integriteit van geïnstalleerde pype bedreig en veiligheid in gevaar stel nie.
Gelokaliseerde korrosie kan gevind word op baie platforms, skepe, skepe en pype in aflandige installasies. Hierdie korrosie kan in die vorm van put- of skeurkorrosie wees, wat een van hulle die pypwand kan erodeer en vloeistofvrystelling kan veroorsaak.
Die risiko van korrosie is groter wanneer die bedryfstemperatuur van die toediening toeneem. Hitte kan die vernietiging van die beskermende buitenste passiewe oksiedfilm van die buis versnel en sodoende die vorming van putkorrosie bevorder.
Ongelukkig kan gelokaliseerde put- en spleetkorrosie moeilik wees om op te spoor, wat hierdie tipe korrosie moeiliker maak om te identifiseer, te voorspel en voor te ontwerp. Gegewe hierdie risiko's, moet platformeienaars, operateurs en ontwerpers versigtig wees wanneer hulle die beste pypmateriaal vir hul toepassing kies. Materiaalkeuse is hul eerste verdedigingslinie teen korrosie, dus om dit reg te maak is baie belangrik om dit reg te gebruik, maar die gebruik van 'n eenvoudige korrosie-weerstand, maar baie doeltreffende korrosie-weerstand, stand-ekwivalente getal (PREN). Hoe hoër die PREN-waarde van 'n metaal, hoe hoër is sy weerstand teen gelokaliseerde korrosie.
Hierdie artikel sal hersien hoe om put- en skeurkorrosie te identifiseer en hoe om die keuse van buismateriaal vir buitelandse olie- en gastoepassings te optimaliseer gebaseer op die materiaal se PREN-waarde.
Gelokaliseerde korrosie vind plaas in klein areas in vergelyking met algemene korrosie, wat meer eenvormig op die metaaloppervlak is. Pit- en spleetkorrosie begin op 316 vlekvrye staalpype vorm wanneer die metaal se buitenste chroomryke passiewe oksiedfilm bars as gevolg van blootstelling aan korrosiewe vloeistowwe, insluitend soutwater. Chloriedryke aflandige en selfs die see-ryke oppervlak van die kus en buise verhoog die potensiaal vir hoë temperatuur in die see en selfs die see- en pype. vir degradering van hierdie passiveringsfilm.
putkorrosie vind plaas wanneer die passiveringsfilm op 'n stuk pyp vernietig word, wat klein holtes of putte op die oppervlak van die pyp vorm. Sulke putte sal waarskynlik groei namate elektrochemiese reaksies plaasvind, wat veroorsaak dat die yster in die metaal in die oplossing onder in die put oplos. Die opgeloste yster sal dan na die bokant van die ysterpit diffundeer en as oksideerput vorm. iese reaksies versnel, korrosie verskerp, en kan lei tot perforasie van die pypwand en lei tot lekkasies.
Buis is meer vatbaar vir putkorrosie wanneer die buitenste oppervlak daarvan besoedel is (Figuur 1). Besoedeling deur sweis- en slypbewerkings kan byvoorbeeld die passiverende oksiedlaag van die pyp beskadig, waardeur putkorrosie vorm en versnel. Dieselfde geld vir bloot die hantering van kontaminasie van pype. Boonop, soos die pekelwaterpyp natmaak, beskerm die pekelwaterpyp. die oksiedlaag en kan tot putkorrosie lei.Om hierdie tipe besoedeling te voorkom, hou jou pype skoon deur dit gereeld met vars water te spoel.
Figuur 1 – 316/316L vlekvrye staalpyp wat met suur, pekel en ander afsettings besmet is, is hoogs vatbaar vir putkorrosie.
spleetkorrosie.In die meeste gevalle kan putkorrosie maklik deur die operateur uitgeken word.Speurkorrosie is egter nie maklik om op te spoor nie en hou 'n groter risiko vir operateurs en personeel in.Dit kom gewoonlik voor op pype wat stywe spasies tussen die omliggende materiale het, soos pype wat in plek gehou word met klemme of pype wat styf geïnstalleer is in die kant van die kant van die suur, in die kant van die chloor chemikalieë. (FeCl3)-oplossing vorm mettertyd in die area en veroorsaak dat skeurkorrosie versnel (Figuur 2). Omdat skeure self die risiko van korrosie verhoog, kan skeurkorrosie by temperature baie laer as putkorrosie voorkom.
Figuur 2 – Spleetkorrosie kan ontstaan ​​tussen die pyp en die pypsteun (bo) en wanneer die pyp naby ander oppervlaktes (onder) geïnstalleer word as gevolg van die vorming van 'n chemies aggressiewe versuurde ferrichloriedoplossing in die spleet.
Spleetkorrosie simuleer gewoonlik putkorrosie eerste in die spleet wat gevorm word tussen 'n lengte pyp en die pypondersteuningsklem. As gevolg van die toenemende Fe++ konsentrasie in die vloeistof binne die breuk, word die aanvanklike krater egter groter en groter totdat dit die hele breuk bedek. Uiteindelik kan skeurkorrosie die pyp perforeer.
Stywe krake is die grootste risiko van korrosie. Daarom is pypklemme wat om die grootste deel van die omtrek van die pyp draai, geneig om 'n groter risiko te bied as oop klampe, wat die kontakoppervlak tussen die pyp en die klamp minimaliseer. Onderhoudstegnici kan help om die waarskynlikheid van spleetkorrosie te verminder deur die pyp gereeld oop te maak en skade of breuk te veroorsaak.
Pitting en spleetkorrosie kan die beste voorkom word deur die regte metaallegering vir die toepassing te kies. Spesifiseerders moet noulettendheid aan die dag lê om die optimum pypmateriaal te kies om die risiko van korrosie te minimaliseer gebaseer op die bedryfsomgewing, prosestoestande en ander veranderlikes.
Om spesifiseerders te help om materiaalkeuse te optimaliseer, kan hulle metale se PREN-waardes vergelyk om hul weerstand teen gelokaliseerde korrosie te bepaal. PREN kan soos volg uit die chemiese samestelling van die legering, insluitend die chroom- (Cr), molibdeen- (Mo) en stikstof (N)-inhoud daarvan, bereken word:
PREN neem toe met die inhoud van die korrosiebestande elemente chroom, molibdeen en stikstof in die legering. Die PREN-verwantskap is gebaseer op die kritieke puttemperatuur (CPT) – die laagste temperatuur waarby putkorrosie waargeneem word – vir verskeie vlekvrye staalsoorte in verhouding tot chemiese samestelling. In wese is PREN klein eweredig met PRENA-weerstand, die hoër verhoging in PRENA-weerstand. slegs gelykstaande aan 'n klein toename in CPT in vergelyking met die legering, terwyl 'n groot toename in PREN 'n beduidende verbetering in werkverrigting aandui na 'n aansienlik hoër CPT.
Tabel 1 vergelyk die PREN-waardes van verskeie legerings wat algemeen in buitelandse olie- en gastoepassings gebruik word. Dit wys hoe die spesifikasie korrosiebestandheid aansienlik kan verbeter deur 'n hoërgraad pyplegering te kies. PREN verhoog net effens wanneer daar oorgeskakel word van 316 na 317 vlekvrye staal. Vir 'n aansienlike prestasieverhoging is 6 Mo super-austenitiese vlekvrye staal of ideale 2507-vlekvrye staal gebruik.
Hoër konsentrasies nikkel (Ni) in vlekvrye staal verhoog ook weerstand teen korrosie. Die nikkelinhoud van vlekvrye staal is egter nie deel van die PREN-vergelyking nie. Dit is in elk geval dikwels voordelig om vlekvrye staal met hoër nikkelkonsentrasies te spesifiseer, aangesien hierdie element help om oppervlaktes wat tekens van gelokaliseerde korrosie toon en die vorming van bentensiet te stabiliseer, te herpassiveer wanneer die vorming van bentensiet of bentensiet gestabiliseer word. /8 harde pyp.Martensiet is 'n ongewenste kristallyne fase in metale wat vlekvrye staal se weerstand teen gelokaliseerde korrosie verminder sowel as chloried-geïnduseerde spanningskraking. 'n Hoër nikkelinhoud van ten minste 12% in 316/316L is ook wenslik vir toepassings wat hoë druk gasvormige TM-konsentrasie insluit wat vereiste is vir 316/316L. 10%.
Gelokaliseerde korrosie kan enige plek voorkom op pype wat in mariene omgewings gebruik word. Pitkorrosie is egter meer geneig om te voorkom in gebiede wat reeds besmet is, terwyl spleetkorrosie meer geneig is om te voorkom in gebiede met nou gapings tussen die pyp en die monteerhardeware. Deur PREN as basis te gebruik, kan die spesifiseerder die beste pypkorrosie van enige soort kies om die risiko van plaaslike korrosie te verminder.
Hou egter in gedagte dat daar ander veranderlikes is wat korrosierisiko kan beïnvloed. Temperatuur beïnvloed byvoorbeeld die putweerstand van vlekvrye staal. Vir warm mariene klimate, moet 6 molibdeen super austenitiese of 2507 super dupleks vlekvrye staal pyp ernstig oorweeg word, want hierdie materiale het uitstekende weerstand teen gelokaliseerde korrosie en chloried spanning krake, as chloried stremming krake is, 1, 6 kan veral 'n koeler klimaat van gebruik wees. gestig.
Buitelandse platformeienaars en -operateurs kan ook stappe doen om die risiko van korrosie te verminder nadat die buis geïnstalleer is. Hulle moet die pype gereeld skoon en spoel met vars water hou om die risiko van putkorrosie te verminder. Hulle moet ook onderhoudtegnici hê wat buisklemme oopmaak tydens roetine-inspeksies om te kyk na die teenwoordigheid van spleetkorrosie.
Deur die stappe hierbo uiteengesit te volg, kan platformeienaars en -operateurs die risiko van buiskorrosie en verwante lekkasies in mariene omgewings verminder, veiligheid en doeltreffendheid verbeter, terwyl die kans op produkverlies of die vrystelling van voortvlugtige emissies verminder word.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
Die Journal of Petroleum Technology is die vlagskiptydskrif van die Society of Petroleum Engineers, wat gesaghebbende opdragte en kenmerke verskaf oor vooruitgang in eksplorasie- en produksietegnologie, olie- en gasbedryfkwessies, en nuus oor SPE en sy lede.