Nettsjinsteande de ynherinte corrosie ferset fan roestfrij stiel pipen, roestfrij stiel pipen ynstallearre yn marine omjouwings binne ûnderwurpen oan ferskate soarten corrosie yn harren ferwachte libbensdoer.Dizze korrosysje kin liede ta flechtige útstjit, produktferlies en potinsjele risiko's.Eigners en eksploitanten fan offshore-platfoarms kinne it risiko fan korrosysje ferminderje troch fan it begjin ôf sterkere piipmaterialen oan te jaan foar bettere korrosjebestriding.Dêrnei moatte se wach bliuwe by it ynspektearjen fan gemyske ynjeksjelinen, hydraulyske en ympulslinen, en prosesynstruminten en ynstruminten om te soargjen dat korrosje de yntegriteit fan 'e ynstalleare piping net bedriget of feiligens kompromittearret.
Lokale korrosysje kin fûn wurde op in protte platfoarms, skippen, skippen en offshore pipelines.Dizze korrosysje kin wêze yn 'e foarm fan pitting of spaltkorrosje, wêrfan ien fan' e buismuorre kin erodearje en floeistof kin wurde frijlitten.
It risiko fan korrosysje nimt ta as de wurktemperatuer fan 'e applikaasje ferheget.Waarmte kin de degradaasje fan 'e beskermjende bûtenste passive oksidefilm fan' e buis fersnelle, en dêrmei pitting befoarderje.
Spitigernôch binne pleatslike pitting en spaltkorrosje lestich te ûntdekken, wêrtroch it lestich is om dizze soarten korrosysje te identifisearjen, te foarsizzen en te ûntwerpen.Sjoen dizze risiko's moatte platfoarmeigners, operators en ûntwerpers foarsichtich wêze by it selektearjen fan it bêste pipelinemateriaal foar har tapassing.Materiaal seleksje is har earste line fan definsje tsjin korrosysje, dus it rjocht is heul wichtich.Gelokkich kinne se in heul ienfâldige, mar heul effektive mjitte fan pleatslike korrosjebestriding brûke, it Pitting Resistance Equivalent Number (PREN).Hoe heger de PREN-wearde fan in metaal, hoe heger syn wjerstân tsjin pleatslike korrosysje.
Dit artikel sil sjen hoe't jo pitting en spaltkorrosje kinne identifisearje en hoe't de seleksje fan buizenmateriaal foar offshore-oalje- en gasapplikaasjes kinne optimalisearje op basis fan de PREN-wearde fan it materiaal.
Lokale korrosysje komt foar yn lytse gebieten yn ferliking mei algemiene korrosysje, dy't unifoarmer is oer it metalen oerflak.Pitting en spaltkorrosje begjinne te foarmjen op 316 roestfrij stiel buizen as de bûtenste chromiumrike passive oksidefilm fan it metaal wurdt brutsen troch bleatstelling oan korrosive floeistoffen, ynklusyf sâlt wetter.Marine-omjouwings ryk oan chloriden, lykas hege temperatueren en sels fersmoarging fan it buisflak, ferheegje de kâns op degradaasje fan dizze passiveringsfilm.
pitting Pitting corrosie optreedt as de passivation film op in diel fan piip brekt del, foarmje lytse holtes of pits op it oerflak fan de piip.Sokke kûlen sille wierskynlik groeie as elektrogemyske reaksjes trochgeane, wêrtroch't it izer yn it metaal yn oplossing op 'e boaiem fan' e kûle oplost wurdt.It oploste izer sil dan diffúsje nei de top fan 'e kûle en oksidearje om izerokside of roest te foarmjen.As de kûle djipper wurdt, fersnelle elektrogemyske reaksjes, korrosysje nimt ta, wat kin liede ta perforaasje fan 'e buismuorre en liede ta lekken.
Buizen binne mear gefoelich foar pitting as har bûtenste oerflak is fersmoarge (figuer 1).Bygelyks, fersmoarging fan welding en slypjen operaasjes kinne beskeadigje de passivation okside laach fan 'e piip, dêrmei foarmje en fersnelle pitting.Itselde jildt foar it gewoan omgean mei fersmoarging troch liedingen.Dêrneist, as de sâltdruppels ferdampe, beskermje de wiete sâltkristallen dy't op 'e liedingen foarmje de oksidelaach en kinne liede ta pitting.Om dizze soarten fersmoarging foar te kommen, hâld jo buizen skjin troch se regelmjittich te spoelen mei swiet wetter.
figuer 1. 316/316L RVS piip fersmoarge mei soere, saline en oare ôfsettings is tige gefoelich foar pitting.
spaltkorrosje.Yn 'e measte gefallen kin pitting maklik wurde ûntdutsen troch de operator.Spaltkorrosie is lykwols net maklik te ûntdekken en stelt in grutter risiko foar operators en personiel.Dit bart meastentiids op buizen dy't smelle gatten hawwe tusken omlizzende materialen, lykas buizen dy't fêsthâlden wurde mei klemmen of buizen dy't strak njonken elkoar ynpakt wurde.As de pekel yn 'e gat siket, wurdt yn' e rin fan 'e tiid in gemysk agressive acidified ferrichloride-oplossing (FeCl3) foarme yn dit gebiet, dy't fersnelle korrosysje fan' e gat feroarsaket (figuer 2).Sûnt spaltkorrosie troch syn aard it risiko fan korrosje fergruttet, kin spaltkorrosje foarkomme by folle legere temperatueren dan pitting.
figuer 2 - Crevice corrosie kin ûntwikkelje tusken de piip en piip stipe (top) en doe't de piip wurdt ynstallearre tichtby oare oerflakken (ûnder) fanwege de foarming fan in gemysk agressive acidified oplossing fan ferri chloride yn it gat.
Crevice corrosie meastal simulearret pitting earst yn 'e gat foarme tusken de piip seksje en de piip stipe kraach.Troch de ferheging fan 'e konsintraasje fan Fe++ yn 'e floeistof yn 'e breuk wurdt de earste trechter lykwols grutter en grutter oant it de hiele breuk beslacht.Uteinlik kin spaltkorrosje liede ta perforaasje fan 'e piip.
Tichte skuorren fertsjintwurdigje it grutste risiko fan korrosysje.Dêrom, piipklemmen dy't in grut part fan 'e omtrek fan' e piip omfetsje, tend te wêzen risikofoller as iepen klemmen, dy't it kontaktflak tusken piip en klem minimalisearje.Service technici kinne helpe ferminderjen de kâns op spalt corrosie skea of ​​falen troch geregeld iepenjen fixtures en ynspeksje piip oerflakken foar corrosie.
Pitting en spaltkorrosje kinne wurde foarkommen troch de juste metaallegering te kiezen foar de spesifike tapassing.Spesifikaasjes moatte due diligence útoefenje by it selektearjen fan it optimale pipingmateriaal om it risiko fan korrosysje te minimalisearjen, ôfhinklik fan 'e bedriuwsomjouwing, prosesbetingsten en oare fariabelen.
Om spesjalisten te helpen har kar fan materialen te optimalisearjen, kinne se de PREN-wearden fan metalen fergelykje om har wjerstân tsjin pleatslike korrosje te bepalen.PREN kin wurde berekkene út 'e chemie fan' e alloy, ynklusyf syn chromium (Cr), molybdenum (Mo), en stikstof (N) ynhâld, as folget:
PREN nimt ta mei de ynhâld fan corrosie-resistant eleminten fan chromium, molybdenum en stikstof yn 'e alloy.De PREN-ferhâlding is basearre op de krityske pittingtemperatuer (CPT) - de leechste temperatuer wêrby't pitting foarkomt - foar ferskate roestfrij stielen ôfhinklik fan de gemyske gearstalling.Yn essinsje is PREN evenredich mei CPT.Dêrom jouwe hegere PREN-wearden hegere pittingresistinsje oan.In lytse ferheging fan PREN is lykweardich oan mar in lytse ferheging fan CPT yn ferliking mei de alloy, wylst in grutte ferheging fan PREN jout oan in signifikante ferbettering fan prestaasjes oer in folle hegere CPT.
Tabel 1 fergeliket PREN-wearden foar ferskate alloys dy't gewoanlik brûkt wurde yn 'e offshore oalje- en gassektor.It lit sjen hoe't spesifikaasje kin gâns ferbetterje corrosie ferset troch te selektearjen fan in hegere kwaliteit pipe alloy.PREN nimt in bytsje ta fan 316 SS nei 317 SS.Super Austenitic 6 Mo SS of Super Duplex 2507 SS binne ideaal foar signifikante prestaasjeswinsten.
Hegere nikkel (Ni) konsintraasjes yn roestfrij stiel ferheegje ek korrosjebestriding.De nikkelynhâld fan roestfrij stiel is lykwols gjin diel fan 'e PREN-fergeliking.Yn alle gefallen is it faaks foardielich om roestfrij stielen te kiezen mei in hegere nikkelynhâld, om't dit elemint helpt om oerflakken te repassivearjen dy't tekens fan pleatslike korrosysje sjen litte.Nikkel stabilizes austenite en foarkomt martensite formaasje by bûgen of kâld tekening 1/8 rigid piip.Martensite is in net winske kristallijne faze yn metalen dy't de wjerstân fan roestfrij stiel ferminderet tsjin pleatslike korrosysje en ek troch chloride-induzearre spanningskreakjen.De hegere nikkel ynhâld fan op syn minst 12% yn 316/316L stiel is ek winsklik foar hege druk wetterstof gas applikaasjes.De minimale nikkelkonsintraasje nedich foar ASTM 316/316L roestfrij stiel is 10%.
Lokale korrosysje kin oeral foarkomme yn in pipeline dy't brûkt wurdt yn in marineomjouwing.Pitting komt lykwols faker foar yn gebieten dy't al fersmoarge binne, wylst spaltkorrosje faker foarkomt yn gebieten mei smelle gatten tusken de piip en ynstallaasjeapparatuer.Mei PREN as basis kin de spesifisator de bêste piipklasse selektearje om it risiko fan elke soart lokale korrosysje te minimalisearjen.
Hâld lykwols yn gedachten dat d'r oare fariabelen binne dy't it risiko fan korrosysje kinne beynfloedzje.Bygelyks, temperatuer beynfloedet de wjerstân fan roestfrij stiel tsjin pitting.Foar waarme maritime klimaten, super austenitic 6 molybdenum stiel of super duplex 2507 RVS pipen moatte serieus wurde beskôge omdat dizze materialen hawwe poerbêst ferset tsjin lokale corrosie en chloride cracking.Foar koeler klimaten kin in 316/316L piip genôch wêze, benammen as d'r in skiednis is fan suksesfol gebrûk.
Eigners en eksploitanten fan offshore-platfoarms kinne ek stappen nimme om it risiko fan korrosysje te minimalisearjen nei't buizen binne ynstalleare.Se moatte de liedingen skjin hâlde en geregeldwei mei swiet wetter trochspiele om it risiko fan pitting te ferminderjen.Se moatte ek ûnderhâldstechnisy de klemmen iepenje by routine ynspeksjes om te kontrolearjen op spaltkorrosie.
Troch de boppesteande stappen te folgjen, kinne platfoarmeigners en -operators it risiko fan piipkorrosje en relatearre lekken yn 'e marine omjouwing ferminderje, feiligens en effisjinsje ferbetterje, en de kâns op produktferlies of fugitive útstjit ferminderje.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
It Journal of Petroleum Technology, it flaggeskipsjoernaal fan 'e Society of Petroleum Engineers, leveret autoritative briefkes en artikels oer foarútgong yn streamoptechnology, problemen fan oalje- en gasyndustry, en nijs oer SPE en har leden.