Malgradu a resistenza inerente à a corrosione di i tubi in acciaio inox, i tubi in acciaio inox installati in ambienti marini sò sottumessi à varii tipi di corrosione durante a so vita di serviziu prevista.Sta currusioni pò purtà à emissioni fugitive, pèrdite di prudutti è risichi putenziali.I pruprietarii è l'operatori di e piattaforme offshore ponu riduce u risicu di corrosione specificendu materiali di tubi più forti da u principiu per una migliore resistenza à a corrosione.Dopu, devenu esse vigilanti quandu inspeccionanu e linee di iniezione chimica, i linee idrauliche è di impulsu, è l'instrumentazione è l'instrumentazione di prucessu per assicurà chì a corrosione ùn minaccia micca l'integrità di e tubazioni installate o compromette a sicurezza.
A corrosione localizzata pò esse truvata in parechje piattaforme, navi, navi è pipeline offshore.Sta curruzzione pò esse in forma di curruzzione di pitting o crevice, chì l'una di l'altra pò erode u muru di a pipa è causanu u liquidu per esse liberatu.
U risicu di currusioni aumenta cum'è a temperatura di u funziunamentu di l'applicazione aumenta.U calore pò accelerà a degradazione di a film protettiva di l'ossidu passivu esternu di u tubu, prumove cusì a pitting.
Sfurtunatamente, a corrosione di pitting localizzata è crevice sò difficiuli di detectà, facendu difficiuli di identificà, predichendu è cuncepisce questi tipi di currusioni.Dati questi risichi, i pruprietarii, l'operatori è i designati di e piattaforme devenu esse prudenti in a selezzione di u megliu materiale di pipeline per a so applicazione.A selezzione di materiale hè a so prima linea di difesa contr'à a corrosione, cusì hè assai impurtante per ottene u dirittu.Fortunatamente, ponu utilizà una misura assai simplice ma assai efficace di resistenza à a corrosione localizzata, u Pitting Resistance Equivalent Number (PREN).U più altu u valore PREN di un metallu, u più altu a so resistenza à currusioni lucalizata.
Questu articulu hà da esaminà cumu identificà a corrosione di pitting è crevice è cumu ottimisà a selezzione di materiale di tubu per l'applicazioni di petroliu è gasu offshore basatu nantu à u valore PREN di u materiale.
A corrosione localizzata si trova in spazii chjuchi cumparatu cù a corrosione generale, chì hè più uniforme nantu à a superficia metallica.A corrosione di pitting è crevice accumincianu a furmà nantu à i tubi d'acciaio inox 316 quandu a film d'ossidu passiu riccu di cromu di l'esterno di u metallu hè ruptu da l'esposizione à liquidi corrosivi, cumpresa l'acqua salata.L'ambienti marini ricchi di cloruri, è ancu e alte temperature è ancu a contaminazione di a superficia di i tubi, aumentanu a probabilità di degradazione di sta film di passivazione.
pitting Pitting currusioni si faci quandu u film passivation nant'à una rùbbrica di pipa rumpia, furmendu picculi cavità o fossi nantu à a superficia di u pipa.Tali fossi sò prubabilmente crescenu cum'è e reazzioni elettrochimichi prucede, per via di quale u ferru in u metale hè dissolutu in suluzione à u fondu di a fossa.U ferru dissolutu poi sparghjerà à a cima di a fossa è s'ossidarà per furmà l'oxidu di ferru o rust.Cum'è a fossa deepens, e reazzioni elettrochimichi acceleranu, a corrosione aumenta, chì pò purtà à a perforazione di u muru di a pipa è porta à perdite.
I tubi sò più suscettibili à pitting se a so superficia esterna hè contaminata (Figura 1).Per esempiu, i contaminanti da l'operazione di saldatura è di macinazione ponu dannà a strata di l'ossidu di passivazione di a pipa, furmendu cusì è accelerà a pitting.U stessu passa solu per trattà a contaminazione da i tubi.Inoltre, cum'è e gocce di sali evaporate, i cristalli di u salinu umitu chì si formanu nantu à i pipi prutege a capa d'ossidu è ponu purtà à pitting.Per prevene sti tipi di contaminazione, mantene i vostri pipi puliti, lavate regularmente cù acqua fresca.
Figura 1. Pipa d'acciaio inox 316 / 316L contaminata cù l'acidu, saline, è altri dipositi hè assai suscettibile à pitting.
corrosione di creve.In a maiò parte di i casi, u pitting pò esse facilmente rilevatu da l'operatore.In ogni casu, a corrosione di crevice ùn hè micca faciule da detectà è presenta un risicu maiò per l'operatori è u persunale.Questu generalmente si trova nantu à i pipi chì anu spazii stretti trà i materiali circundanti, cum'è i pipi tenuti in u locu cù pinze o pipi chì sò stretti imballati vicinu à l'altri.Quandu a salmuera s'infiltra in u gap, cù u tempu, una suluzione di clorur ferrico acidificatu chimicamente aggressivu (FeCl3) hè furmatu in questa zona, chì provoca a corrosione accelerata di u gap (Fig. 2).Siccomu a curruzzione di creve per a so natura aumenta u risicu di corrosione, a corrosione di crevice pò accade à temperature assai più bassu di pitting.
Figura 2 - A corrosione di Crevice pò sviluppà trà a pipa è u supportu di pipa (in cima) è quandu a pipa hè stallata vicinu à l'altri superfici (in fondu) per via di a furmazione di una suluzione acidificata chimicamente aggressiva di clorur ferrico in u gap.
A corrosione di a crepa di solitu simula u pitting prima in u spaziu furmatu trà a seccione di pipa è u collu di supportu di pipa.Tuttavia, per via di l'aumentu di a cuncentrazione di Fe++ in u fluidu in a frattura, u funnel iniziale diventa più grande è più grande finu à copre a frattura sana.In ultimamente, a corrosione di a creve pò purtà à a perforazione di a pipa.
I cracks densi rapprisentanu u più grande risicu di corrosione.Per quessa, i clamps di pipa chì circundanu una grande parte di a circunferenza di a pipa tendenu à esse più risicatu chì i clamps aperti, chì minimizanu a superficia di cuntattu trà a pipa è a pipa.I tecnichi di serviziu ponu aiutà à riduce a probabilità di dannu o fallimentu di a corrosione di creve aprendu regularmente l'attrezzi è inspeccionendu a superficia di i tubi per a corrosione.
A corrosione di pitting è crevice pò esse prevenuta scegliendu a lega metallica adatta per l'applicazione specifica.I specificatori anu da esercitarà una diligenza dovuta in a selezzione di u materiale di tubazione ottimale per minimizzà u risicu di corrosione, secondu l'ambiente operativu, e cundizioni di prucessu è altre variabili.
Per aiutà i specificatori à ottimisà a so scelta di materiali, ponu paragunà i valori PREN di metalli per determinà a so resistenza à a corrosione localizzata.PREN pò esse calculatu da a chimica di l'alea, cumpresu u so cuntenutu di cromu (Cr), molibdenu (Mo) è nitrogenu (N), cum'è seguente:
PREN aumenta cù u cuntenutu di elementi resistenti à a corrosione di cromu, molibdenu è nitrogenu in a lega.U rapportu PREN hè basatu annantu à a temperatura critica di pitting (CPT) - a temperatura più bassa à a quale si trova a pitting - per diversi acciai inossidabili secondu a cumpusizioni chimica.Essenzialmente, PREN hè proporzionale à CPT.Dunque, i valori PREN più alti indicanu una resistenza di pitting più altu.Un picculu aumentu di PREN hè equivalente à solu un picculu aumentu di CPT cumparatu cù l'alea, mentre chì un grande aumentu di PREN indica una mellura significativa in u rendiment nantu à un CPT assai più altu.
A Tabella 1 paraguna i valori PREN per diverse leghe aduprate cumunimenti in l'industria di petroliu è gasu offshore.Mostra cumu a specificazione pò migliurà assai a resistenza à a corrosione scegliendu una lega di tubi di qualità superiore.PREN aumenta ligeramente da 316 SS à 317 SS.Super Austenitic 6 Mo SS o Super Duplex 2507 SS sò ideali per guadagnà significativi di rendiment.
A cuncentrazione di nichel (Ni) più altu in l'acciaio inox aumenta ancu a resistenza à a corrosione.Tuttavia, u cuntenutu di nickel di l'acciaio inox ùn hè micca parti di l'equazioni PREN.In ogni casu, hè spessu vantaghju di sceglie l'acciai inossidabili cù un cuntenutu di nichel più altu, postu chì questu elementu aiuta à repassive superfici chì mostranu segni di corrosione localizzata.U nichel stabilizza l'austenite è impedisce a furmazione di martensite in curvatura o trafilatura a freddo tubi rigidi 1/8.A martensite hè una fase cristallina indesiderata in metalli chì riduce a resistenza di l'acciaio inossidabile à a corrosione lucalizata è a cracking di stress indotta da cloruri.U cuntenutu di nichel più altu di almenu 12% in l'azzaru 316/316L hè ancu desideratu per l'applicazioni di gas d'idrogenu à alta pressione.A concentrazione minima di nichel necessaria per l'acciaio inox ASTM 316/316L hè 10%.
A corrosione localizzata pò esse in ogni locu in un pipeline utilizatu in un ambiente marinu.In ogni casu, u pitting hè più prubabile di accade in i zoni chì sò digià contaminati, mentre chì a corrosione crevice hè più prubabile di accade in zoni cù spazii stretti trà a pipa è l'equipaggiu di stallazione.Utilizendu PREN cum'è una basa, u specifier pò selezziunà u megliu qualità di pipa per minimizzà u risicu di ogni tipu di corrosione localizzata.
Tuttavia, tenite in mente chì ci sò altre variàbili chì ponu influenzà u risicu di corrosione.Per esempiu, a temperatura affetta a resistenza di l'acciaio inox à pitting.Per i climi marittimi caldi, i tubi d'acciaio inossidabile super austeniticu 6 molibdenu o super duplex 2507 in acciaio inox duveranu esse cunsideratu seriamente perchè questi materiali anu una resistenza eccellente à a corrosione localizzata è a cracking di cloruri.Per i climi più freti, una pipa 316/316L pò esse abbastanza, soprattuttu s'ellu ci hè una storia di usu successu.
I pruprietarii è l'operatori di e piattaforme offshore ponu ancu piglià misure per minimizzà u risicu di corrosione dopu chì i tubi sò stati installati.Duveranu mantene i pipi puliti è regularmente lavati cù acqua fresca per riduce u risicu di pitting.Duveranu ancu avè i tecnichi di mantenimentu chì aprenu i morsetti durante l'ispezioni di rutina per verificà a corrosione di crevice.
Seguendu i passi sopra, i pruprietarii è l'operatori di e piattaforme ponu riduce u risicu di corrosione di tubi è perdite in l'ambiente marinu, migliurà a sicurezza è l'efficienza, è riduce a probabilità di perdita di produttu o emissioni fugitive.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
U Journal of Petroleum Technology, u ghjurnale emblematicu di a Società di Ingegneri di Petroleum, furnisce brevi è articuli autoritarii nantu à l'avanzati in a tecnulugia upstream, i prublemi di l'industria petrolifera è di gas, è nutizie nantu à SPE è i so membri.