Malgre rezistans natirèl tiyo asye pur yo genyen kont korozyon, tiyo asye pur ki enstale nan anviwònman maren yo sibi divès kalite korozyon pandan dire lavi sèvis yo espere a. Korozyon sa a ka mennen nan emisyon ki pa valab, pèt pwodwi ak risk potansyèl. Pwopriyetè ak operatè platfòm maren yo ka diminye risk korozyon an lè yo presize materyèl tiyo ki pi solid ki bay pi bon rezistans korozyon. Apre sa, yo dwe rete vijilan lè y ap enspekte liy enjeksyon chimik, liy idwolik ak enpilsyon, ak enstrimantasyon pwosesis pou asire ke korozyon pa menase entegrite tiyo ki enstale a oswa konpwomèt sekirite.
Ou ka jwenn korozyon lokalize sou anpil platfòm, bato, bato ak tiyo lanmè. Korozyon sa a ka sou fòm korozyon pitting oswa fant, nenpòt nan yo ka erode miray tiyo a epi lakòz likid lage.
Risk korozyon an ogmante lè tanperati fonksyònman aplikasyon an ogmante. Chalè ka akselere degradasyon fim oksid pasif pwoteksyon ekstèn tib la, kidonk li ka ankouraje pitting.
Malerezman, korozyon lokalize ki gen twou ak korozyon nan fant yo difisil pou detekte, sa ki fè li difisil pou idantifye, predi, epi konsepsyon kalite korozyon sa yo. An konsiderasyon risk sa yo, pwopriyetè platfòm yo, operatè yo ak moun yo deziyen yo dwe fè atansyon lè y ap chwazi pi bon materyèl tiyo pou aplikasyon yo a. Chwa materyèl la se premye liy defans yo kont korozyon, kidonk li trè enpòtan pou fè li byen. Erezman, yo ka chwazi yon mezi rezistans lokalize ki trè senp men ki trè efikas, Nimewo Ekivalan Rezistans Kontwole ki gen Twou (PREN). Plis valè PREN yon metal la wo, se plis rezistans li genyen a korozyon lokalize.
Atik sa a pral gade kijan pou idantifye korozyon nan pitting ak nan fant, ansanm ak kijan pou optimize seleksyon materyèl tib pou aplikasyon lwil ak gaz lanmè ki baze sou valè PREN materyèl la.
Korozyon lokalize rive nan ti zòn konpare ak korozyon jeneral, ki pi inifòm sou sifas metal la. Korozyon pike ak fant kòmanse fòme sou tib asye pur 316 lè fim oksid pasif ki rich an chromium ekstèn metal la kraze akòz ekspozisyon a likid koroziv, tankou dlo sale. Anviwònman maren ki rich an klori, ansanm ak tanperati ki wo e menm kontaminasyon sifas tib la, ogmante chans pou fim pasivasyon sa a degradasyon.
Korozyon pa twou (pitting) rive lè fim pasivasyon ki sou yon seksyon tiyo kraze, sa ki fòme ti kavite oswa twou sou sifas tiyo a. Twou sa yo gen chans pou yo grandi pandan reyaksyon elektwochimik yo ap dewoule, sa ki lakòz fè ki nan metal la fonn nan solisyon nan fon twou a. Fè ki fonn nan ap difize nan tèt twou a epi okside pou fòme oksid fè oswa rouye. Ofiramezi twou a ap vin pi fon, reyaksyon elektwochimik yo akselere, korozyon an ogmante, sa ki ka lakòz pèforasyon nan miray tiyo a epi lakòz flit.
Tib yo pi fasil pou yo gen twou si sifas ekstèn yo kontamine (Figi 1). Pa egzanp, kontaminan ki soti nan operasyon soude ak fanm k'ap pile ka domaje kouch oksid pasivasyon tiyo a, kidonk fòme epi akselere twou. Menm bagay la tou senpleman valab pou jere polisyon ki soti nan tiyo yo. Anplis de sa, pandan gout sèl yo evapore, kristal sèl mouye ki fòme sou tiyo yo pwoteje kouch oksid la epi yo ka mennen nan twou. Pou anpeche kalite kontaminasyon sa yo, kenbe tiyo ou yo pwòp lè w rense yo regilyèman ak dlo fre.
Figi 1. Tiyo asye pur 316/316L ki kontamine ak asid, saline, ak lòt depo trè fasil pou li gen twou.
Korozyon nan fant. Nan pifò ka yo, operatè a ka fasilman detekte korozyon nan twou. Sepandan, korozyon nan fant pa fasil pou detekte epi li poze yon pi gwo risk pou operatè yo ak pèsonèl la. Sa rive anjeneral sou tiyo ki gen ti espas ant materyèl ki antoure yo, tankou tiyo ki kenbe an plas ak kranpon oswa tiyo ki byen sere youn akote lòt. Lè sèl la antre nan fant la, avèk letan, yon solisyon klori ferik asidifye chimikman agresif (FeCl3) fòme nan zòn sa a, sa ki lakòz korozyon nan fant akselere (Fig. 2). Piske fant li menm ogmante risk korozyon, korozyon nan fant ka rive nan tanperati ki pi ba anpil pase korozyon nan twou.
Figi 2 – Korozyon nan fant ka devlope ant tiyo a ak sipò tiyo a (anwo) epi lè tiyo a enstale toupre lòt sifas (anba) akòz fòmasyon yon solisyon asidifye chimikman agresif ki gen klori ferik nan fant lan.
Korozyon nan fant anjeneral simile twou an premye nan espas ki fòme ant seksyon tiyo a ak kolye sipò tiyo a. Sepandan, akòz ogmantasyon konsantrasyon Fe++ nan likid ki andedan ka zo kase a, antonwa inisyal la vin pi gwo epi pi gwo jiskaske li kouvri tout ka zo kase a. Finalman, korozyon nan fant ka lakòz pèforasyon tiyo a.
Fant dans yo reprezante pi gwo risk korozyon. Se poutèt sa, kranpon tiyo ki antoure yon pi gwo pòsyon nan sikonferans tiyo a gen tandans gen plis risk pase kranpon ouvè, ki minimize sifas kontak ant tiyo a ak kranpon an. Teknisyen sèvis yo ka ede diminye chans pou domaj oswa echèk korozyon nan fant yo lè yo ouvri kranpon yo regilyèman epi tcheke sifas tiyo a pou korozyon.
Yo ka anpeche korozyon pike ak fant lè yo chwazi alyaj metal ki kòrèk la pou aplikasyon an. Moun ki fè spesifikasyon yo dwe fè atansyon lè y ap chwazi materyèl tiyo ki pi bon an pou minimize risk korozyon an, sa depann de anviwònman pwosesis la, kondisyon pwosesis yo ak lòt varyab yo.
Pou ede spesifikatè yo optimize seleksyon materyèl yo, yo ka konpare valè PREN metal yo pou detèmine rezistans yo a korozyon lokalize. Yo ka kalkile PREN apati chimi alyaj la, ki gen ladan kontni chromium (Cr), molybdenum (Mo), ak azòt (N), jan sa a:
PREN ogmante ak kontni eleman rezistan a korozyon tankou chromium, molybdenum ak azòt nan alyaj la. Rapò PREN an baze sou tanperati kritik pitting (CPT) - tanperati ki pi ba kote pitting rive - pou divès kalite asye pur selon konpozisyon chimik la. Esansyèlman, PREN pwopòsyonèl ak CPT. Se poutèt sa, valè PREN ki pi wo endike yon pi gwo rezistans pitting. Yon ti ogmantasyon nan PREN ekivalan sèlman a yon ti ogmantasyon nan CPT konpare ak alyaj la, alòske yon gwo ogmantasyon nan PREN endike yon amelyorasyon siyifikatif nan pèfòmans sou yon CPT ki siyifikativman pi wo.
Tablo 1 an konpare valè PREN pou divès alyaj yo itilize souvan nan endistri lwil oliv ak gaz lanmè a. Li montre kijan spesifikasyon an ka amelyore rezistans korozyon anpil lè yo chwazi yon alyaj tiyo ki gen pi bon kalite. PREN ogmante yon ti kras soti nan 316 SS pou rive nan 317 SS. Super Austenitic 6 Mo SS oswa Super Duplex 2507 SS yo ideyal pou yon ogmantasyon siyifikatif nan pèfòmans.
Konsantrasyon nikèl (Ni) ki pi wo nan asye pur ogmante rezistans korozyon tou. Sepandan, kontni nikèl nan asye pur pa fè pati ekwasyon PREN an. Nan nenpòt ka, li souvan avantaje pou chwazi asye pur ki gen yon kontni nikèl ki pi wo, paske eleman sa a ede re-pasive sifas ki montre siy korozyon lokalize. Nikèl estabilize austenit epi anpeche fòmasyon martensit lè w ap pliye oswa trase tiyo rijid 1/8 a frèt. Martensit se yon faz cristalline endezirab nan metal ki diminye rezistans asye pur a korozyon lokalize osi byen ke fann estrès pwovoke pa klori. Kontni nikèl ki pi wo a omwen 12% nan asye 316/316L la tou dezirab pou aplikasyon gaz idwojèn presyon ki wo. Konsantrasyon minimòm nikèl ki nesesè pou asye pur ASTM 316/316L se 10%.
Korozyon lokalize ka rive nenpòt kote sou tiyo yo itilize nan anviwònman maren. Sepandan, pitting gen plis chans rive nan zòn ki deja kontamine, alòske korozyon fant gen plis chans rive nan zòn ki gen espas etwat ant tiyo a ak ekipman enstalasyon an. Lè l sèvi avèk PREN kòm yon baz, spesifikatè a ka chwazi pi bon alyaj tiyo a pou minimize risk nenpòt kalite korozyon lokalize.
Sepandan, kenbe nan tèt ou ke gen lòt varyab ki ka afekte risk korozyon an. Pa egzanp, tanperati a afekte rezistans asye pur la kont pitting. Pou klima maritim cho, yo ta dwe seryezman konsidere tiyo asye pur super austenitic 6 molybdenum oswa super duplex 2507 paske materyèl sa yo gen ekselan rezistans kont korozyon lokalize ak fann klori. Pou klima ki pi fre, yon tiyo 316/316L ka sifi, sitou si gen yon istwa itilizasyon avèk siksè.
Pwopriyetè ak operatè platfòm maren yo kapab pran mezi tou pou minimize risk korozyon apre yo fin enstale tib yo. Yo ta dwe kenbe tiyo yo pwòp epi rense yo regilyèman ak dlo fre pou diminye risk pou yo fòme twou. Yo ta dwe fè teknisyen antretyen yo louvri kranpon tiyo yo pandan enspeksyon woutin yo pou tcheke si gen korozyon nan fant yo.
Lè yo swiv etap ki anwo yo, pwopriyetè ak operatè platfòm yo ka diminye risk korozyon tiyo ak flit ki gen rapò ak sa nan anviwònman maren an, amelyore sekirite ak efikasite, epi diminye chans pou pèt pwodwi oswa emisyon fujitif.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Jounal Teknoloji Petwòl la se jounal prensipal Sosyete Enjenyè Petwòl yo, ki prezante rezime ak atik ki fè autorité sou pwogrè nan teknoloji en, pwoblèm nan endistri lwil oliv ak gaz, ak nouvèl sou SPE ak manm li yo.