স্টেইনলেস স্টিলের পাইপের সহজাত জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকা সত্ত্বেও, সামুদ্রিক পরিবেশে স্থাপিত স্টেইনলেস স্টিলের পাইপগুলি তাদের প্রত্যাশিত পরিষেবা জীবনের সময় বিভিন্ন ধরণের জারা সাপেক্ষে। এই জারা পলাতক নির্গমন, পণ্যের ক্ষতি এবং সম্ভাব্য ঝুঁকির কারণ হতে পারে। অফশোর প্ল্যাটফর্মের মালিক এবং অপারেটররা আরও শক্তিশালী জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদানকারী শক্তিশালী পাইপ উপকরণ নির্দিষ্ট করে ক্ষয়ের ঝুঁকি কমাতে পারেন। এরপর, রাসায়নিক ইনজেকশন লাইন, হাইড্রোলিক এবং ইম্পলস লাইন এবং প্রক্রিয়াজাতকরণ এবং যন্ত্রাদি পরিদর্শন করার সময় তাদের সতর্ক থাকতে হবে যাতে নিশ্চিত করা যায় যে জারা ইনস্টল করা পাইপের অখণ্ডতার জন্য হুমকিস্বরূপ নয় বা নিরাপত্তার সাথে আপস করে না।
অনেক প্ল্যাটফর্ম, জাহাজ, জাহাজ এবং অফশোর পাইপলাইনে স্থানীয় ক্ষয় পাওয়া যেতে পারে। এই ক্ষয় পিটিং বা ফাটল ক্ষয়ের আকারে হতে পারে, যার যেকোনো একটি পাইপের প্রাচীর ক্ষয় করতে পারে এবং তরল নির্গত হতে পারে।
অ্যাপ্লিকেশনের অপারেটিং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে ক্ষয়ের ঝুঁকি বৃদ্ধি পায়। তাপ টিউবের প্রতিরক্ষামূলক বাইরের প্যাসিভ অক্সাইড ফিল্মের ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করতে পারে, যার ফলে পিটিং বৃদ্ধি পায়।
দুর্ভাগ্যবশত, স্থানীয়ভাবে তৈরি পিটিং এবং ফাটলের ক্ষয় সনাক্ত করা কঠিন, যার ফলে এই ধরণের ক্ষয় সনাক্তকরণ, ভবিষ্যদ্বাণী করা এবং ডিজাইন করা কঠিন হয়ে পড়ে। এই ঝুঁকির কারণে, প্ল্যাটফর্ম মালিক, অপারেটর এবং ডিজাইনারদের তাদের প্রয়োগের জন্য সেরা পাইপলাইন উপাদান নির্বাচন করার সময় সতর্কতা অবলম্বন করতে হবে। ক্ষয়ের বিরুদ্ধে তাদের প্রতিরক্ষার প্রথম লাইন হল উপাদান নির্বাচন, তাই এটি সঠিকভাবে করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। সৌভাগ্যবশত, তারা স্থানীয়ভাবে তৈরি জারা প্রতিরোধের একটি খুব সহজ কিন্তু খুব কার্যকর পরিমাপ, পিটিং রেজিস্ট্যান্স ইকুইভ্যালেন্ট নম্বর (PREN) বেছে নিতে পারে। একটি ধাতুর PREN মান যত বেশি হবে, স্থানীয়ভাবে তৈরি জারা প্রতিরোধের জন্য এর প্রতিরোধ তত বেশি হবে।
এই প্রবন্ধে আমরা দেখব কিভাবে পিটিং এবং ফাটলের ক্ষয় সনাক্ত করা যায়, সেইসাথে কীভাবে উপাদানের PREN মানের উপর ভিত্তি করে অফশোর তেল এবং গ্যাস প্রয়োগের জন্য টিউবিং উপাদান নির্বাচনকে সর্বোত্তম করা যায়।
সাধারণ ক্ষয়ের তুলনায় স্থানীয় ক্ষয় ছোট এলাকায় ঘটে, যা ধাতুর পৃষ্ঠের উপর বেশি অভিন্ন। লবণাক্ত জল সহ ক্ষয়কারী তরলের সংস্পর্শে আসার কারণে ধাতুর বাইরের ক্রোমিয়াম সমৃদ্ধ প্যাসিভ অক্সাইড ফিল্ম ভেঙে গেলে 316 স্টেইনলেস স্টিলের টিউবিং-এ পিটিং এবং ফাটল ক্ষয় তৈরি হতে শুরু করে। ক্লোরাইড সমৃদ্ধ সামুদ্রিক পরিবেশ, সেইসাথে উচ্চ তাপমাত্রা এবং এমনকি টিউবিং পৃষ্ঠের দূষণ, এই প্যাসিভেশন ফিল্মের ক্ষয়ক্ষতির সম্ভাবনা বাড়িয়ে দেয়।
পাইপের একটি অংশের প্যাসিভেশন ফিল্ম ভেঙে গেলে পাইপের পৃষ্ঠে ছোট ছোট গর্ত বা গর্ত তৈরি হলে পিটিং ক্ষয় ঘটে। ইলেকট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার সময় এই ধরনের গর্তগুলি বৃদ্ধি পেতে পারে, যার ফলে ধাতুর লোহা গর্তের নীচের দ্রবণে দ্রবীভূত হয়। দ্রবীভূত লোহা তারপর গর্তের উপরে ছড়িয়ে পড়ে এবং জারিত হয়ে আয়রন অক্সাইড বা মরিচা তৈরি করে। গর্ত গভীর হওয়ার সাথে সাথে, ইলেকট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার গতি বৃদ্ধি পায়, ক্ষয় বৃদ্ধি পায়, যার ফলে পাইপের দেয়ালে ছিদ্র হতে পারে এবং লিক হতে পারে।
টিউবগুলির বাইরের পৃষ্ঠ দূষিত হলে সেগুলি গর্তের জন্য বেশি সংবেদনশীল (চিত্র ১)। উদাহরণস্বরূপ, ওয়েল্ডিং এবং গ্রাইন্ডিং অপারেশন থেকে দূষিত পদার্থগুলি পাইপের প্যাসিভেশন অক্সাইড স্তরকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে, যার ফলে গর্ত তৈরি হয় এবং ত্বরান্বিত হয়। পাইপ থেকে দূষণ মোকাবেলা করার ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য। এছাড়াও, লবণের ফোঁটা বাষ্পীভূত হওয়ার সাথে সাথে, পাইপের উপর তৈরি ভেজা লবণের স্ফটিকগুলি অক্সাইড স্তরকে রক্ষা করে এবং গর্তের কারণ হতে পারে। এই ধরণের দূষণ রোধ করতে, নিয়মিত বিশুদ্ধ জল দিয়ে আপনার পাইপগুলি পরিষ্কার রাখুন।
চিত্র ১. অ্যাসিড, স্যালাইন এবং অন্যান্য জমা দ্বারা দূষিত ৩১৬/৩১৬L স্টেইনলেস স্টিলের পাইপ গর্তের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল।
ফাটলের ক্ষয়। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, অপারেটর সহজেই গর্ত সনাক্ত করতে পারে। তবে, ফাটলের ক্ষয় সনাক্ত করা সহজ নয় এবং অপারেটর এবং কর্মীদের জন্য এটি আরও ঝুঁকি তৈরি করে। এটি সাধারণত এমন পাইপগুলিতে ঘটে যেখানে আশেপাশের উপকরণগুলির মধ্যে সংকীর্ণ ফাঁক থাকে, যেমন ক্ল্যাম্প দিয়ে আটকে থাকা পাইপ বা একে অপরের পাশে শক্তভাবে প্যাক করা পাইপ। যখন লবণাক্ত পদার্থ ফাটলে প্রবেশ করে, সময়ের সাথে সাথে, এই জায়গায় একটি রাসায়নিকভাবে আক্রমণাত্মক অ্যাসিডযুক্ত ফেরিক ক্লোরাইড দ্রবণ (FeCl3) তৈরি হয়, যার ফলে ফাটলের ক্ষয় ত্বরান্বিত হয় (চিত্র 2)। যেহেতু ফাটল নিজেই ক্ষয়ের ঝুঁকি বাড়ায়, তাই খাঁজকাটা পিটিংয়ের চেয়ে অনেক কম তাপমাত্রায় ঘটতে পারে।
চিত্র ২ – পাইপ এবং পাইপ সাপোর্টের (উপরে) মধ্যে এবং যখন পাইপটি অন্যান্য পৃষ্ঠের (নীচে) কাছাকাছি স্থাপন করা হয় তখন ফাটলের জারা দেখা দিতে পারে কারণ ফাঁকে ফেরিক ক্লোরাইডের রাসায়নিকভাবে আক্রমণাত্মক অ্যাসিডযুক্ত দ্রবণ তৈরি হয়।
ফাটল ক্ষয় সাধারণত পাইপ অংশ এবং পাইপ সাপোর্ট কলারের মধ্যে তৈরি ফাঁকে প্রথমে গর্ত তৈরির অনুকরণ করে। তবে, ফ্র্যাকচারের ভিতরে তরলে Fe++ এর ঘনত্ব বৃদ্ধির কারণে, প্রাথমিক ফানেলটি ক্রমশ বড় হতে থাকে যতক্ষণ না এটি পুরো ফ্র্যাকচারটি ঢেকে দেয়। পরিশেষে, ফাটল ক্ষয়ের ফলে পাইপ ছিদ্র হতে পারে।
ঘন ফাটল ক্ষয়ের সবচেয়ে বড় ঝুঁকি। অতএব, পাইপের পরিধির একটি বৃহত্তর অংশকে ঘিরে থাকা পাইপ ক্ল্যাম্পগুলি খোলা ক্ল্যাম্পগুলির তুলনায় বেশি ঝুঁকিপূর্ণ, যা পাইপ এবং ক্ল্যাম্পের মধ্যে যোগাযোগের পৃষ্ঠকে কমিয়ে দেয়। পরিষেবা প্রযুক্তিবিদরা নিয়মিত ক্ল্যাম্পগুলি খুলে এবং পাইপের পৃষ্ঠের ক্ষয় পরীক্ষা করে ফাটলের ক্ষয়ক্ষতি বা ব্যর্থতার সম্ভাবনা কমাতে সাহায্য করতে পারেন।
সঠিক ধাতব খাদ নির্বাচন করে পাইপিং এবং ফাটলের ক্ষয় রোধ করা যেতে পারে। প্রক্রিয়া পরিবেশ, প্রক্রিয়ার অবস্থা এবং অন্যান্য পরিবর্তনশীলতার উপর নির্ভর করে ক্ষয়ের ঝুঁকি কমাতে স্পেসিফায়ারদের সর্বোত্তম পাইপিং উপাদান নির্বাচনের ক্ষেত্রে যথাযথ সতর্কতা অবলম্বন করতে হবে।
স্পেসিফায়ারদের উপাদান নির্বাচনকে অপ্টিমাইজ করতে সাহায্য করার জন্য, তারা স্থানীয় ক্ষয়ের বিরুদ্ধে তাদের প্রতিরোধ নির্ধারণের জন্য ধাতুর PREN মান তুলনা করতে পারে। PREN এর হিসাব সংকর ধাতুর রসায়ন থেকে করা যেতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে এর ক্রোমিয়াম (Cr), মলিবডেনাম (Mo), এবং নাইট্রোজেন (N) উপাদান, নিম্নরূপ:
খাদে ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম এবং নাইট্রোজেনের ক্ষয়-প্রতিরোধী উপাদানের পরিমাণের সাথে PREN বৃদ্ধি পায়। রাসায়নিক গঠনের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন স্টেইনলেস স্টিলের জন্য PREN অনুপাত ক্রিটিক্যাল পিটিং তাপমাত্রা (CPT) - সর্বনিম্ন তাপমাত্রা যেখানে পিটিং ঘটে - এর উপর ভিত্তি করে। মূলত, PREN CPT-এর সমানুপাতিক। অতএব, উচ্চতর PREN মান উচ্চতর পিটিং প্রতিরোধের ইঙ্গিত দেয়। PREN-এর সামান্য বৃদ্ধি খাদের তুলনায় CPT-তে সামান্য বৃদ্ধির সমতুল্য, যেখানে PREN-এর একটি বড় বৃদ্ধি উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর CPT-এর তুলনায় কর্মক্ষমতার উল্লেখযোগ্য উন্নতি নির্দেশ করে।
সারণি ১-এ অফশোর তেল ও গ্যাস শিল্পে সাধারণত ব্যবহৃত বিভিন্ন সংকর ধাতুর PREN মান তুলনা করা হয়েছে। এটি দেখায় যে উচ্চমানের পাইপ সংকর ধাতু নির্বাচন করে স্পেসিফিকেশন কীভাবে জারা প্রতিরোধ ক্ষমতাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে। PREN 316 SS থেকে 317 SS-এ সামান্য বৃদ্ধি পায়। সুপার অস্টেনিটিক 6 Mo SS বা সুপার ডুপ্লেক্স 2507 SS কর্মক্ষমতা উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির জন্য আদর্শ।
স্টেইনলেস স্টিলে নিকেল (Ni) এর উচ্চ ঘনত্ব ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে। তবে, স্টেইনলেস স্টিলের নিকেলের পরিমাণ PREN সমীকরণের অংশ নয়। যাই হোক না কেন, উচ্চ নিকেলের পরিমাণ সহ স্টেইনলেস স্টিল বেছে নেওয়া প্রায়শই সুবিধাজনক, কারণ এই উপাদানটি স্থানীয় ক্ষয়ের লক্ষণ দেখা যায় এমন পৃষ্ঠগুলিকে পুনরায় নিষ্ক্রিয় করতে সাহায্য করে। নিকেল অস্টেনাইটকে স্থিতিশীল করে এবং 1/8 শক্ত পাইপ বাঁকানো বা ঠান্ডা করার সময় মার্টেনসাইট গঠন প্রতিরোধ করে। মার্টেনসাইট ধাতুতে একটি অবাঞ্ছিত স্ফটিক পর্যায় যা স্থানীয় ক্ষয়ের পাশাপাশি ক্লোরাইড-প্ররোচিত স্ট্রেস ক্র্যাকিংয়ের বিরুদ্ধে স্টেইনলেস স্টিলের প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে। 316/316L ইস্পাতে কমপক্ষে 12% এর উচ্চ নিকেলের পরিমাণ উচ্চ চাপ হাইড্রোজেন গ্যাস প্রয়োগের জন্যও কাম্য। ASTM 316/316L স্টেইনলেস স্টিলের জন্য প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন নিকেল ঘনত্ব 10%।
সামুদ্রিক পরিবেশে ব্যবহৃত পাইপের যেকোনো জায়গায় স্থানীয় ক্ষয় ঘটতে পারে। তবে, যেসব জায়গায় ইতিমধ্যেই দূষিত, সেখানে পিটিং হওয়ার সম্ভাবনা বেশি, অন্যদিকে পাইপ এবং ইনস্টলেশন সরঞ্জামের মধ্যে সংকীর্ণ ফাঁক থাকা জায়গায় ফাটল ক্ষয় হওয়ার সম্ভাবনা বেশি। PREN কে ভিত্তি হিসেবে ব্যবহার করে, স্পেসিফায়ার যেকোনো ধরণের স্থানীয় ক্ষয়ের ঝুঁকি কমাতে সেরা পাইপ অ্যালয় নির্বাচন করতে পারে।
তবে, মনে রাখবেন যে ক্ষয়ের ঝুঁকিকে প্রভাবিত করতে পারে এমন অন্যান্য কারণও রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, তাপমাত্রা স্টেইনলেস স্টিলের পিটিং প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে। গরম সামুদ্রিক জলবায়ুর জন্য, সুপার অস্টেনিটিক 6 মলিবডেনাম স্টিল বা সুপার ডুপ্লেক্স 2507 স্টেইনলেস স্টিল পাইপগুলিকে গুরুত্ব সহকারে বিবেচনা করা উচিত কারণ এই উপকরণগুলির স্থানীয় ক্ষয় এবং ক্লোরাইড ফাটলের বিরুদ্ধে চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। ঠান্ডা জলবায়ুর জন্য, একটি 316/316L পাইপ যথেষ্ট হতে পারে, বিশেষ করে যদি সফল ব্যবহারের ইতিহাস থাকে।
অফশোর প্ল্যাটফর্ম মালিক এবং অপারেটররাও টিউবিং স্থাপনের পরে ক্ষয়ের ঝুঁকি কমাতে পদক্ষেপ নিতে পারেন। পাইপ পরিষ্কার রাখা উচিত এবং গর্তের ঝুঁকি কমাতে নিয়মিত বিশুদ্ধ জল দিয়ে ধুয়ে ফেলা উচিত। নিয়মিত পরিদর্শনের সময় ফাটল ক্ষয় পরীক্ষা করার জন্য রক্ষণাবেক্ষণ প্রযুক্তিবিদদের পাইপ ক্ল্যাম্প খোলা রাখা উচিত।
উপরের পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করে, প্ল্যাটফর্ম মালিক এবং অপারেটররা সামুদ্রিক পরিবেশে পাইপের ক্ষয় এবং সম্পর্কিত ফুটো হওয়ার ঝুঁকি কমাতে পারেন, নিরাপত্তা এবং দক্ষতা উন্নত করতে পারেন এবং পণ্যের ক্ষতি বা পলাতক নির্গমনের সম্ভাবনা কমাতে পারেন।
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
পেট্রোলিয়াম টেকনোলজি জার্নাল হল সোসাইটি অফ পেট্রোলিয়াম ইঞ্জিনিয়ার্সের শীর্ষস্থানীয় জার্নাল, যেখানে আপস্ট্রিম প্রযুক্তির অগ্রগতি, তেল ও গ্যাস শিল্পের সমস্যা এবং SPE এবং এর সদস্যদের সম্পর্কে সংবাদ সম্পর্কিত প্রামাণিক সারসংক্ষেপ এবং নিবন্ধগুলি অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে।