સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ પાઈપોના સહજ કાટ પ્રતિકાર હોવા છતાં, દરિયાઈ વાતાવરણમાં સ્થાપિત સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ પાઈપો તેમના અપેક્ષિત જીવન દરમિયાન વિવિધ પ્રકારના કાટનો અનુભવ કરે છે. આ કાટ ભાગેડુ ઉત્સર્જન, ઉત્પાદન નુકશાન અને સંભવિત જોખમો તરફ દોરી શકે છે. ઓફશોર પ્લેટફોર્મ માલિકો અને ઓપરેટરો કાટના જોખમને ઘટાડી શકે છે. તેઓને વધુ સારી સામગ્રી પ્રદાન કરવી આવશ્યક છે. રાસાયણિક ઇન્જેક્શન, હાઇડ્રોલિક અને ઇમ્પલ્સ લાઇન્સ અને પ્રોસેસ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન અને સેન્સિંગ સાધનોનું નિરીક્ષણ કરતી વખતે જાગ્રત રહો જેથી કાટ લાગવાથી ઇન્સ્ટોલ કરેલ પાઇપિંગની અખંડિતતાને જોખમ ન આવે અને સલામતી સાથે સમાધાન ન થાય.
સ્થાનિક કાટ ઘણા પ્લેટફોર્મ્સ, જહાજો, જહાજો અને ઑફશોર ઇન્સ્ટોલેશનમાં પાઇપિંગ પર જોવા મળે છે. આ કાટ ખાડા અથવા તિરાડના કાટના સ્વરૂપમાં હોઈ શકે છે, જેમાંથી કાં તો પાઇપની દિવાલને ક્ષીણ કરી શકે છે અને પ્રવાહી છોડવાનું કારણ બની શકે છે.
જ્યારે એપ્લિકેશનનું ઓપરેટિંગ તાપમાન વધે છે ત્યારે કાટ લાગવાનું જોખમ વધારે છે. ગરમી ટ્યુબની રક્ષણાત્મક બાહ્ય નિષ્ક્રિય ઓક્સાઇડ ફિલ્મના વિનાશને વેગ આપે છે, ત્યાં કાટની રચનાને પ્રોત્સાહન આપે છે.
દુર્ભાગ્યવશ, સ્થાનિક ખાડા અને તિરાડોના કાટને શોધવાનું મુશ્કેલ હોઈ શકે છે, જે આ પ્રકારના કાટને ઓળખવા, અનુમાન લગાવવા અને તેના માટે ડિઝાઇન કરવાનું વધુ મુશ્કેલ બનાવે છે. આ જોખમોને જોતાં, પ્લેટફોર્મ માલિકો, ઓપરેટરો અને ડિઝાઇનીઓએ તેમની એપ્લિકેશન માટે શ્રેષ્ઠ પાઇપિંગ સામગ્રી પસંદ કરતી વખતે સાવચેતી રાખવી જોઈએ. સામગ્રીની પસંદગી કાટ સામે રક્ષણની તેમની પ્રથમ લાઇન છે, પરંતુ તે ખૂબ જ અસરકારક રીતે સ્થાનિક માપદંડ પસંદ કરી શકે છે, તેથી તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. કાટ પ્રતિકાર, પિટિંગ પ્રતિકાર સમકક્ષ સંખ્યા (PREN).ધાતુનું PREN મૂલ્ય જેટલું ઊંચું છે, સ્થાનિક કાટ સામે તેનો પ્રતિકાર વધારે છે.
આ લેખ સમીક્ષા કરશે કે પિટિંગ અને ક્રેવિસ કાટને કેવી રીતે ઓળખવું અને સામગ્રીના PREN મૂલ્યના આધારે ઑફશોર તેલ અને ગેસ એપ્લિકેશન માટે ટ્યુબિંગ સામગ્રીની પસંદગીને કેવી રીતે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવી.
સામાન્ય કાટની સરખામણીમાં નાના વિસ્તારોમાં સ્થાનિક કાટ જોવા મળે છે, જે ધાતુની સપાટી પર વધુ સમાન હોય છે. જ્યારે ધાતુની બાહ્ય ક્રોમિયમ-સમૃદ્ધ નિષ્ક્રિય ઓક્સાઇડ ફિલ્મ ફાટી જાય છે ત્યારે 316 સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઈપો પર પિટિંગ અને તિરાડનો કાટ શરૂ થાય છે. s અને ટ્યુબિંગ સપાટીનું દૂષણ પણ, આ પેસિવેશન ફિલ્મના અધોગતિની સંભવિતતામાં વધારો કરે છે.
પિટિંગ. પિટિંગ કાટ ત્યારે થાય છે જ્યારે પાઇપની લંબાઈ પરની પેસિવેશન ફિલ્મ નાશ પામે છે, પાઇપની સપાટી પર નાના પોલાણ અથવા ખાડાઓ બનાવે છે. આવા ખાડાઓ વિદ્યુત રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ થવાના કારણે વધવાની સંભાવના છે, જેના કારણે ધાતુમાંનું આયર્ન ખાડાના તળિયેના દ્રાવણમાં ભળી જાય છે. ઓગળેલું આયર્ન પછી સૌથી વધુ પાઈપોક્સ અથવા ઓગળી જાય છે. ખાડો ઊંડો થાય છે, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ વેગ આપે છે, કાટ વધુ તીવ્ર બને છે, અને પાઇપ દિવાલને છિદ્રિત કરી શકે છે અને લીક તરફ દોરી શકે છે.
જ્યારે તેની બાહ્ય સપાટી દૂષિત હોય ત્યારે ટ્યુબિંગ કાટ લાગવા માટે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે (આકૃતિ 1). ઉદાહરણ તરીકે, વેલ્ડીંગ અને ગ્રાઇન્ડીંગની કામગીરીથી થતી દૂષણ પાઇપના પેસિવેટિંગ ઓક્સાઇડ સ્તરને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, જેનાથી પિટિંગ કાટની રચના થાય છે અને તેને વેગ મળે છે. આ જ રીતે દૂષિતતા સાથે વ્યવહાર કરવા માટે થાય છે, જે પાઈપો પર સોલ્ટ ડ્રોપ કરે છે. પાઈપો ઓક્સાઇડ સ્તરને સુરક્ષિત કરવા માટે તે જ કરે છે અને તે કાટને કારણે થઈ શકે છે. આ પ્રકારના દૂષણને રોકવા માટે, તમારી પાઈપોને નિયમિતપણે તાજા પાણીથી ફ્લશ કરીને સાફ રાખો.
આકૃતિ 1 – 316/316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઇપ એસિડ, ખારા અને અન્ય થાપણોથી દૂષિત છે તે કાટ લાગવા માટે અત્યંત સંવેદનશીલ છે.
મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, કાટને ઓપરેટર દ્વારા સરળતાથી ઓળખી શકાય છે. જો કે, તિરાડોનો કાટ શોધવો સરળ નથી અને તે ઓપરેટરો અને કર્મચારીઓ માટે વધુ જોખમ ઊભું કરે છે. તે સામાન્ય રીતે પાઈપો પર થાય છે કે જેમાં આસપાસની સામગ્રીઓ વચ્ચે ચુસ્ત જગ્યા હોય છે, જેમ કે ક્લિપ્સ અથવા પાઈપો સાથે સ્થાને રાખવામાં આવેલી પાઈપો કે જે સાઇડમાં ચુસ્ત રીતે સ્થાપિત થયેલ હોય છે. ફેરિક ક્લોરાઇડ (FeCl3) સોલ્યુશન સમય જતાં વિસ્તારમાં રચાય છે અને ત્વરિત તિરાડ કાટનું કારણ બને છે (આકૃતિ 2).કારણ કે તિરાડો પોતે કાટનું જોખમ વધારે છે, ખાડાના કાટ કરતા ઘણા ઓછા તાપમાને તિરાડોનો કાટ થઈ શકે છે.
આકૃતિ 2 – પાઈપ અને પાઈપ સપોર્ટ (ટોચ) વચ્ચે અને જ્યારે પાઈપ અન્ય સપાટીઓ (નીચે) ની નજીક સ્થાપિત કરવામાં આવે ત્યારે ક્રવીસમાં રાસાયણિક રીતે આક્રમક એસિડિફાઇડ ફેરિક ક્લોરાઇડ સોલ્યુશનની રચનાને કારણે ક્રેવિસ કાટ વિકસી શકે છે.
તિરાડ કાટ સામાન્ય રીતે પાઇપની લંબાઈ અને પાઇપ સપોર્ટ ક્લિપ વચ્ચે બનેલી તિરાડમાં પહેલા ખાડાના કાટનું અનુકરણ કરે છે. જો કે, અસ્થિભંગની અંદરના પ્રવાહીમાં Fe++ સાંદ્રતાને કારણે, પ્રારંભિક ખાડો જ્યાં સુધી સમગ્ર ફ્રેક્ચરને આવરી લે ત્યાં સુધી મોટો અને મોટો થતો જાય છે. આખરે, તિરાડ કાટ માટે પાઈપની અંદરના ભાગમાં વધારો થઈ શકે છે.
ચુસ્ત તિરાડો એ કાટ લાગવાનું સૌથી મોટું જોખમ છે. તેથી, પાઇપ ક્લેમ્પ જે પાઇપના મોટા ભાગના પરિઘની આસપાસ લપેટી છે તે ખુલ્લા ક્લેમ્પ્સ કરતાં વધુ જોખમ રજૂ કરે છે, જે પાઇપ અને ક્લેમ્પ વચ્ચેની સંપર્ક સપાટીને ઘટાડે છે. જાળવણી ટેકનિશિયન તિરાડોના કાટની સંભાવનાને ઘટાડવામાં મદદ કરી શકે છે.
એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય મેટલ એલોય પસંદ કરીને પિટિંગ અને તિરાડના કાટને શ્રેષ્ઠ રીતે અટકાવી શકાય છે. ઓપરેટિંગ વાતાવરણ, પ્રક્રિયાની સ્થિતિ અને અન્ય ચલોના આધારે કાટના જોખમને ઘટાડવા માટે શ્રેષ્ઠ પાઇપિંગ સામગ્રી પસંદ કરવા માટે સ્પષ્ટીકરણકર્તાઓએ યોગ્ય ખંતનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
સ્પષ્ટીકરણકર્તાઓને સામગ્રીની પસંદગીને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં મદદ કરવા માટે, તેઓ સ્થાનિક કાટ સામેના તેમના પ્રતિકારને નિર્ધારિત કરવા માટે ધાતુના PREN મૂલ્યોની તુલના કરી શકે છે. PREN ની ગણતરી એલોયની રાસાયણિક રચનામાંથી કરી શકાય છે, જેમાં તેના ક્રોમિયમ (Cr), મોલિબડેનમ (Mo), અને નાઇટ્રોજન (N) સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે, નીચે પ્રમાણે:
એલોયમાં કાટ-પ્રતિરોધક તત્વો ક્રોમિયમ, મોલિબ્ડેનમ અને નાઇટ્રોજનની સામગ્રી સાથે PREN વધે છે. PREN સંબંધ નિર્ણાયક પિટિંગ તાપમાન (CPT) પર આધારિત છે - સૌથી નીચું તાપમાન કે જેના પર પિટિંગ કાટ જોવા મળે છે - રાસાયણિક રચનાના સંબંધમાં વિવિધ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ માટે, CPREN માટે જરૂરી મૂલ્ય છે. ઉચ્ચ પિટિંગ પ્રતિકાર દર્શાવે છે. PREN માં એક નાનો વધારો એલોયની તુલનામાં CPT માં નાના વધારાની સમકક્ષ છે, જ્યારે PREN માં મોટો વધારો નોંધપાત્ર રીતે ઊંચા CPT માટે વધુ નોંધપાત્ર પ્રદર્શન સુધારણા સૂચવે છે.
કોષ્ટક 1 સામાન્ય રીતે ઓફશોર ઓઇલ અને ગેસ એપ્લિકેશન્સમાં ઉપયોગમાં લેવાતા વિવિધ એલોયના PREN મૂલ્યોની તુલના કરે છે. તે દર્શાવે છે કે કેવી રીતે સ્પષ્ટીકરણ ઉચ્ચ ગ્રેડ પાઇપ એલોય પસંદ કરીને કાટ પ્રતિકારને નોંધપાત્ર રીતે સુધારી શકે છે. જ્યારે 316 થી 317 સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં સંક્રમણ થાય છે ત્યારે PREN માત્ર સહેજ વધે છે. સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો આદર્શ રીતે ઉપયોગ થાય છે.
સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં નિકલ (Ni) ની ઉચ્ચ સાંદ્રતા પણ કાટ પ્રતિકાર વધારે છે. જો કે, સ્ટેનલેસ સ્ટીલની નિકલ સામગ્રી PREN સમીકરણનો ભાગ નથી. કોઈ પણ સંજોગોમાં, ઉચ્ચ નિકલ સાંદ્રતા સાથે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સનો ઉલ્લેખ કરવો તે ઘણી વખત ફાયદાકારક છે, કારણ કે આ તત્વની સપાટીને ફરીથી સંકોચન કરવામાં મદદ કરે છે. એલ ઓસ્ટેનાઈટને સ્થિર કરે છે અને 1/8 હાર્ડ પાઇપને બેન્ડિંગ અથવા કોલ્ડ ડ્રોઈંગ કરતી વખતે માર્ટેન્સાઈટની રચનાને અટકાવે છે. માર્ટેન્સાઈટ એ ધાતુઓમાં અનિચ્છનીય સ્ફટિકીય તબક્કો છે જે સ્ટેનલેસ સ્ટીલના સ્થાનિક કાટ તેમજ ક્લોરાઈડ-પ્રેરિત તાણ ક્રેકીંગ સામે પ્રતિકાર ઘટાડે છે. ઓછામાં ઓછા 33112% 3312% દબાણમાં ઉચ્ચ નિકલની સામગ્રી પણ હોય છે. વાયુયુક્ત હાઇડ્રોજન. ASTM માનક સ્પષ્ટીકરણમાં 316/316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ માટે જરૂરી ન્યૂનતમ નિકલ સાંદ્રતા 10% છે.
સ્થાનિક કાટ દરિયાઈ વાતાવરણમાં વપરાતા પાઈપો પર ગમે ત્યાં થઈ શકે છે. જો કે, પહેલાથી જ દૂષિત વિસ્તારોમાં ખાડામાં કાટ લાગવાની શક્યતા વધુ હોય છે, જ્યારે પાઈપ અને માઉન્ટિંગ હાર્ડવેર વચ્ચેના સાંકડા અંતરવાળા વિસ્તારોમાં કાટ લાગવાની શક્યતા વધુ હોય છે. આધાર તરીકે PREN નો ઉપયોગ કરીને, સ્પષ્ટકર્તા કોઈપણ પ્રકારનાં સ્થાનિક પાઈપના જોખમને શ્રેષ્ઠ રીતે પસંદ કરી શકે છે.
જો કે, ધ્યાનમાં રાખો કે અન્ય ચલો છે જે કાટના જોખમને અસર કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તાપમાન સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલના પિટિંગ પ્રતિકારને અસર કરે છે. ગરમ દરિયાઈ આબોહવા માટે, 6 મોલિબડેનમ સુપર ઓસ્ટેનિટિક અથવા 2507 સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઇપને ગંભીરતાથી ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ કારણ કે આ સામગ્રીમાં ઉત્તમ સ્ટ્રેસ અને કૂલ રેસીસ્ટન્સ હોય છે. , 316/316L પાઇપ પર્યાપ્ત હોઈ શકે છે, ખાસ કરીને જો સફળ ઉપયોગનો ઇતિહાસ સ્થાપિત થયો હોય.
ઓફશોર પ્લેટફોર્મ માલિકો અને ઓપરેટરો પણ ટ્યુબિંગ ઇન્સ્ટોલ કર્યા પછી કાટ લાગવાના જોખમને ઘટાડવા માટે પગલાં લઈ શકે છે. તેઓએ કાટ લાગવાનું જોખમ ઘટાડવા માટે પાઈપોને નિયમિતપણે સાફ રાખવી જોઈએ અને તાજા પાણીથી ફ્લશ કરવી જોઈએ. તેમની પાસે નિયમિત તપાસ દરમિયાન મેન્ટેનન્સ ટેકનિશિયન ખુલ્લા ટ્યુબિંગ ક્લેમ્પ્સ પણ હોવા જોઈએ.
ઉપર દર્શાવેલ પગલાંને અનુસરીને, પ્લેટફોર્મ માલિકો અને ઓપરેટરો દરિયાઈ વાતાવરણમાં ટ્યુબિંગ કાટ અને સંબંધિત લીક થવાના જોખમને ઘટાડી શકે છે, સલામતી અને કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરી શકે છે, જ્યારે ઉત્પાદનના નુકસાનની તક અથવા ભાગેડુ ઉત્સર્જનના પ્રકાશનને ઘટાડી શકે છે.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
પેટ્રોલિયમ ટેક્નોલૉજીનું જર્નલ એ સોસાયટી ઑફ પેટ્રોલિયમ એન્જિનિયર્સનું મુખ્ય સામયિક છે, જે સંશોધન અને ઉત્પાદન ટેક્નોલોજી, તેલ અને ગેસ ઉદ્યોગના મુદ્દાઓ અને SPE અને તેના સભ્યો વિશેના સમાચારોમાં એડવાન્સિસ પર અધિકૃત સંક્ષિપ્ત અને સુવિધાઓ પ્રદાન કરે છે.