Nettsjinsteande de ynherinte korrosjebestriding fan roestfrij stielen pipen, binne roestfrij stielen pipen dy't yn marine omjouwings ynstalleare binne ûnderwurpen oan ferskate soarten korrosje tidens har ferwachte libbensdoer. Dizze korrosje kin liede ta flechtige útstjit, produktferlies en potinsjele risiko's. Offshore platfoarmeigners en operators kinne it risiko op korrosje ferminderje troch sterkere piipmaterialen te spesifisearjen dy't bettere korrosjebestriding biede. Dêrnei moatte se wach bliuwe by it ynspektearjen fan gemyske ynjeksjeliedingen, hydraulyske en ympulsliedingen, en prosesynstruminten en ynstruminten om te soargjen dat korrosje de yntegriteit fan 'e ynstalleare pipen net bedriget of de feiligens yn gefaar bringt.
Lokale korrosje kin fûn wurde op in protte platfoarms, skippen, skippen en offshore pipelines. Dizze korrosje kin de foarm hawwe fan putkorrosje of spleetkorrosje, dy't beide de piipwand erodearje kinne en feroarsaakje dat floeistof frijkomt.
It risiko op korrosje nimt ta as de wurktemperatuer fan 'e tapassing tanimt. Waarmte kin de ôfbraak fan 'e beskermjende bûtenste passive oksidefilm fan 'e buis fersnelle, wêrtroch't putfoarming befoardere wurdt.
Spitigernôch binne lokale put- en spleetkorrosje lestich te detektearjen, wêrtroch it lestich is om dizze soarten korrosje te identifisearjen, te foarsizzen en te ûntwerpen. Mei it each op dizze risiko's moatte platfoarmeigners, operators en oanwiisden foarsichtich wêze by it selektearjen fan it bêste pipelinemateriaal foar har tapassing. Materiaalseleksje is har earste ferdigeningsliny tsjin korrosje, dus it is tige wichtich om it goed te dwaan. Gelokkich kinne se in heul ienfâldige, mar heul effektive mjitte fan lokale korrosjebestriding kieze, it Pitting Resistance Equivalent Number (PREN). Hoe heger de PREN-wearde fan in metaal, hoe heger de wjerstân tsjin lokale korrosje.
Dit artikel sil sjen nei hoe't jo put- en spleetkorrosje kinne identifisearje, en ek hoe't jo de seleksje fan buismateriaal foar offshore oalje- en gasapplikaasjes kinne optimalisearje op basis fan 'e PREN-wearde fan it materiaal.
Lokale korrosje komt foar yn lytse gebieten yn ferliking mei algemiene korrosje, dy't unifoarmer is oer it metalen oerflak. Put- en spleetkorrosje begjinne te foarmjen op 316 roestfrij stielen buizen as de bûtenste chromiumrike passive oksidefilm fan it metaal ôfbrekt troch bleatstelling oan korrosive floeistoffen, ynklusyf sâlt wetter. Marine omjouwings ryk oan chloriden, lykas hege temperatueren en sels fersmoarging fan it buizenoerflak, fergrutsje de kâns op degradaasje fan dizze passivaasjefilm.
putkorrosje Putkorrosje ûntstiet as de passivaasjefilm op in stik piip ôfbrekt, wêrtroch't lytse holtes of putten op it oerflak fan 'e piip ûntsteane. Sokke putten sille wierskynlik groeie as elektrogemyske reaksjes trochgean, wêrtroch't it izer yn it metaal oplost wurdt yn oplossing oan 'e ûnderkant fan 'e put. It oploste izer sil dan nei de boppekant fan 'e put diffundearje en oksidearje om izerokside of roest te foarmjen. As de put djipper wurdt, fersnelle elektrogemyske reaksjes, nimt de korrosje ta, wat kin liede ta perforaasje fan 'e piipwand en ta lekken.
Buizen binne gefoeliger foar putfoarming as har bûtenste oerflak fersmoarge is (Ofbylding 1). Bygelyks, fersmoarging fan lassen en slypjen kinne de passivaasje-oksidelaach fan 'e piip beskeadigje, wêrtroch putfoarming ûntstiet en fersnelt. Itselde jildt foar it gewoan omgean mei fersmoarging fan pipen. Derneist, as de sâltdrippen ferdampe, beskermje de wiete sâltkristallen dy't op 'e pipen foarmje de oksidelaach en kinne liede ta putfoarming. Om dizze soarten fersmoarging te foarkommen, hâld jo pipen skjin troch se regelmjittich te spieljen mei swiet wetter.
Figuer 1. 316/316L roestfrij stielen piip fersmoarge mei soer, sâltwetter en oare ôfsettings is tige gefoelich foar putpuntsjes.
spleetkorrosje. Yn 'e measte gefallen kin putkorrosje maklik ûntdutsen wurde troch de operator. Spleetkorrosje is lykwols net maklik te ûntdekken en foarmet in grutter risiko foar operators en personiel. Dit bart meastentiids op pipen dy't smelle gatten hawwe tusken omlizzende materialen, lykas pipen dy't op har plak hâlden wurde mei klemmen of pipen dy't ticht neist elkoar ynpakt binne. As it sâlt wetter yn 'e spleet sijpelt, wurdt der nei ferrin fan tiid in gemysk agressive soere ferrichloride-oplossing (FeCl3) yn dit gebiet foarme, wêrtroch't spleetkorrosje fersnelt (Fig. 2). Om't spleet sels it risiko op korrosje fergruttet, kin spleetkorrosje foarkomme by temperatueren dy't folle leger binne as putkorrosje.
Figuer 2 - Spleetkorrosje kin ûntwikkelje tusken de piip en de piipstipe (boppe) en as de piip ticht by oare oerflakken ynstalleare wurdt (ûnder) fanwegen de foarming fan in gemysk agressive soere oplossing fan ferrichloride yn 'e spleet.
Spleetkorrosje simulearret meastal earst putfoarming yn 'e gat dy't foarme wurdt tusken it piipdiel en de piipstipekraach. Troch de tanimming fan 'e konsintraasje fan Fe++ yn 'e floeistof yn 'e breuk wurdt de earste trechter lykwols hieltyd grutter oant er de hiele breuk bedekt. ​​Uteinlik kin spleetkorrosje liede ta perforaasje fan 'e piip.
Dicht skuorren foarmje it grutste risiko op korrosje. Dêrom binne piipklemmen dy't in grutter diel fan 'e omtrek fan' e piip omslute, faak risikovoller as iepen klemmen, dy't it kontaktflak tusken piip en klem minimalisearje. Servicemonteurs kinne helpe om de kâns op skea of ​​falen troch spleetkorrosje te ferminderjen troch klemmen regelmjittich te iepenjen en it piipoerflak te kontrolearjen op korrosje.
Put- en spleetkorrosje kinne foarkommen wurde troch de juste metaallegering foar de tapassing te kiezen. Spesifisearders moatte soarchfâldich omtinken jaan oan it selektearjen fan it optimale piipmateriaal om it risiko op korrosje te minimalisearjen, ôfhinklik fan 'e prosesomjouwing, prosesomstannichheden en oare fariabelen.
Om spesifisearders te helpen by it optimalisearjen fan materiaalseleksje, kinne se de PREN-wearden fan metalen fergelykje om har wjerstân tsjin lokale korrosje te bepalen. PREN kin berekkene wurde út 'e skiekunde fan' e legearing, ynklusyf it chromium (Cr), molybdeen (Mo) en stikstof (N) ynhâld, as folget:
PREN nimt ta mei it gehalte oan korrosjebestindige eleminten fan chromium, molybdeen en stikstof yn 'e legearing. De PREN-ferhâlding is basearre op 'e krityske puttemperatuer (CPT) - de leechste temperatuer wêrby't putting foarkomt - foar ferskate roestfrij stielen, ôfhinklik fan 'e gemyske gearstalling. Yn essinsje is PREN evenredich mei CPT. Dêrom jouwe hegere PREN-wearden in hegere puttingsweerstand oan. In lytse tanimming fan PREN is allinich lykweardich oan in lytse tanimming fan CPT yn ferliking mei de legearing, wylst in grutte tanimming fan PREN in wichtige ferbettering fan prestaasjes oanjout oer in signifikant hegere CPT.
Tabel 1 fergeliket PREN-wearden foar ferskate legearingen dy't faak brûkt wurde yn 'e offshore oalje- en gasyndustry. It lit sjen hoe't spesifikaasje de korrosjebestriding sterk ferbetterje kin troch in piiplegering fan hegere kwaliteit te selektearjen. PREN nimt wat ta fan 316 SS nei 317 SS. Super Austenitic 6 Mo SS of Super Duplex 2507 SS binne ideaal foar in wichtige ferheging fan prestaasjes.
Hegere nikkel (Ni) konsintraasjes yn roestfrij stiel ferheegje ek de korrosjebestriding. It nikkelgehalte fan roestfrij stiel makket lykwols gjin diel út fan 'e PREN-fergeliking. Yn alle gefallen is it faak foardielich om roestfrij stiel te kiezen mei in heger nikkelgehalte, om't dit elemint helpt om oerflakken dy't tekens fan lokale korrosje sjen litte, opnij te passivearjen. Nikkel stabilisearret austenyt en foarkomt martensietfoarming by it bûgen of kâldlûken fan 1/8 stive piip. Martensiet is in ûnwinske kristallijne faze yn metalen dy't de wjerstân fan roestfrij stiel tsjin lokale korrosje, lykas chloride-induzearre spanningsbreuken, ferminderet. It hegere nikkelgehalte fan teminsten 12% yn 316/316L stiel is ek winsklik foar hege druk wetterstofgas tapassingen. De minimale nikkelkonsintraasje dy't fereaske is foar ASTM 316/316L roestfrij stiel is 10%.
Lokale korrosje kin oeral foarkomme op pipen dy't brûkt wurde yn marine omjouwings. Putkorrosje komt lykwols faker foar yn gebieten dy't al fersmoarge binne, wylst spleetkorrosje faker foarkomt yn gebieten mei smelle gatten tusken de piip en ynstallaasje-apparatuer. Mei PREN as basis kin de spesifisearder de bêste piiplegering selektearje om it risiko op elke soart lokale korrosje te minimalisearjen.
Hâld lykwols yn gedachten dat d'r oare fariabelen binne dy't it risiko op korrosje beynfloedzje kinne. Bygelyks, temperatuer beynfloedet de wjerstân fan roestfrij stiel tsjin putfoarming. Foar waarme maritime klimaten moatte super austenityske 6 molybdeen stiel of super duplex 2507 roestfrij stiel pipen serieus beskôge wurde, om't dizze materialen in poerbêste wjerstân hawwe tsjin lokale korrosje en chloride-skea. Foar koelere klimaten kin in 316/316L piip genôch wêze, foaral as d'r in skiednis fan suksesfol gebrûk is.
Eigeners en operators fan offshore platfoarms kinne ek stappen nimme om it risiko op korrosje te minimalisearjen nei't de buizen ynstalleare binne. Se moatte de pipen skjin hâlde en regelmjittich mei swiet wetter spielje om it risiko op putfoarming te ferminderjen. Se moatte ek ûnderhâldsmonteurs piipklemmen iepenje litte tidens routine-ynspeksjes om te kontrolearjen op spleetkorrosje.
Troch de boppesteande stappen te folgjen, kinne platfoarmeigners en -operators it risiko op piipkorrosje en relatearre lekken yn 'e marine-omjouwing ferminderje, de feiligens en effisjinsje ferbetterje, en de kâns op produktferlies of flechtige 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 is it liedende tydskrift fan 'e Society of Petroleum Engineers, mei autoritative gearfettings en artikels oer foarútgong yn upstream-technology, problemen yn 'e oalje- en gasyndustry, en nijs oer SPE en har leden.