Þrátt fyrir eðlislæga tæringarþol ryðfríu stálröra, eru ryðfríu stálrör sem sett eru upp í sjávarumhverfi háð mismunandi tegundum tæringar á væntanlegum líftíma. Þessi tæring getur leitt til losunar á flótta, vörutaps og hugsanlegrar áhættu. Eigendur og rekstraraðilar útipalla geta dregið úr hættu á tæringu með því að tilgreina sterkari tæringarþol í pípum, þegar þau veita betri tæringarþol í vökvaefni, þegar þau veita betri tæringarþol í vökvaefni. og straumlínur, og vinnslutæki og skynjunarbúnað til að tryggja að tæring ógni ekki heilleika uppsettra lagna og skerði öryggi.
Staðbundin tæring er að finna á mörgum pöllum, skipum, skipum og leiðslum í hafstöðvum. Þessi tæring getur verið í formi gryfju- eða sprungutæringar, sem hvort tveggja getur rofið pípuvegginn og valdið vökvalosun.
Hætta á tæringu er meiri þegar notkunarhitastig forritsins eykst. Hiti getur flýtt fyrir eyðileggingu á hlífðar ytri aðgerðalausu oxíðfilmu rörsins og stuðlað þannig að myndun gryfjutæringar.
Því miður getur verið erfitt að greina staðbundna gryfju- og sprungutæringu, sem gerir þessar tegundir af tæringu erfiðara að bera kennsl á, spá fyrir um og hanna fyrir. Í ljósi þessarar áhættu ættu eigendur palla, rekstraraðilar og hönnuðir að gæta varúðar þegar þeir velja besta lagnaefnið fyrir notkun þeirra. Efnisval er fyrsta varnarlínan þeirra gegn tæringu, svo að ná því rétta er mjög mikilvægt að nota staðbundna tæringarþol, en þeir geta valið mjög einfaldan tæringarviðnám. Istance Equivalent Number (PREN). Því hærra sem PREN gildi málms er, því hærra viðnám hans gegn staðbundinni tæringu.
Í þessari grein verður farið yfir hvernig á að bera kennsl á gryfju- og sprungutæringu og hvernig á að hámarka val á slönguefni fyrir olíu- og gasnotkun á hafi úti á grundvelli PREN-gildi efnisins.
Staðbundin tæring á sér stað á litlum svæðum samanborið við almenna tæringu, sem er einsleitari á málmyfirborðinu. Holt- og sprungatæring byrjar að myndast á 316 ryðfríu stáli rörum þegar ytri krómríka óvirka oxíðfilma málmsins rofnar vegna útsetningar fyrir ætandi vökva, þar með talið saltvatni. fyrir niðurbrot á þessari passiveringsfilmu.
Pitting.Tæring á sér stað þegar passiveringsfilman á lengd pípunnar eyðileggst og myndar lítil holrúm eða holur á yfirborði pípunnar. Líklegt er að slíkir holar vaxa þegar rafefnahvörf eiga sér stað, sem veldur því að járnið í málminum leysist upp í lausnina neðst í gryfjunni. Uppleysta járnið mun síðan dreifast í átt að toppnum á járngryfjunni og oxast í járngryfjuna og oxast. ísk viðbrögð hraða, tæring magnast og geta leitt til götunar á rörveggnum og leitt til leka.
Slöngur eru næmari fyrir gróptæringu þegar ytra yfirborð þeirra er mengað (Mynd 1). Til dæmis getur mengun frá suðu- og slípun skaðað passiverandi oxíðlag pípunnar og þar með myndað og hraðað gryfjutæringu. Sama gildir um einfaldlega að takast á við mengun frá pípum. Þar að auki, þar sem saltvatnsdroparnir mynda blauta pípuna og verndar pækilsaltið. oxíðlagið og getur leitt til tæringar á holum. Til að koma í veg fyrir þessa tegund af mengun skaltu halda rörunum þínum hreinum með því að skola þær reglulega með fersku vatni.
Mynd 1 – 316/316L ryðfrítt stálpípa sem er mengað af sýru, saltvatni og öðrum útfellingum er mjög viðkvæmt fyrir tæringu í holum.
tæringu á sprungum. Í flestum tilfellum getur rekstraraðilinn auðveldlega greint gryfjuna. Hins vegar er ekki auðvelt að greina tæringu á sprungum og hefur í för með sér meiri hættu fyrir rekstraraðila og starfsfólk. Hún á sér venjulega stað á pípum sem hafa þröngt bil á milli nærliggjandi efna, svo sem pípur sem eru haldnar á sínum stað með klemmum eða pípum sem eru þétt settar inn í hliðarsýrðan efnablöndu. (FeCl3) lausn myndast á svæðinu með tímanum og veldur því að sprungutæring hraðar (Mynd 2). Vegna þess að sprungur sjálfar auka hættuna á tæringu getur sprungutæring átt sér stað við hitastig sem er mun lægra en holatæring.
Mynd 2 – Sprungutæring getur myndast á milli pípunnar og pípunnar (efst) og þegar pípan er sett upp nálægt öðrum flötum (neðst) vegna myndun á efnafræðilega árásargjarnri sýrðri járnklóríðlausn í sprungunni.
Sprungutæring líkir venjulega eftir tæringu sem fyrst í sprungunni sem myndast á milli lengdar pípu og pípustuðningsklemmunnar. Hins vegar, vegna aukinnar Fe++ styrks í vökvanum innan brotsins, verður upphafsgígurinn stærri og stærri þar til hann nær yfir allt brotið. Að lokum getur sprungutæring gatað rörið.
Þröngar sprungur eru mest hætta á tæringu. Þess vegna hafa pípuklemmur sem vefja um stærstan hluta pípunnar tilhneigingu til að skapa meiri hættu en opnar klemmur, sem lágmarka snertiflöt pípunnar og klemmunnar. Viðhaldstæknimenn geta hjálpað til við að draga úr líkum á tæringu á rifum sem valdi skemmdum eða bilun á pípunni og tærist reglulega.
Best er að koma í veg fyrir gryfju- og sprungutæringu með því að velja réttu málmblönduna fyrir notkunina. Sérfræðingar ættu að sýna áreiðanleikakönnun til að velja ákjósanlegasta leiðsluefnið til að lágmarka hættuna á tæringu miðað við rekstrarumhverfi, ferlisaðstæður og aðrar breytur.
Til að hjálpa tiltökum að hámarka efnisval geta þeir borið saman PREN-gildi málma til að ákvarða viðnám þeirra gegn staðbundinni tæringu. PREN er hægt að reikna út frá efnasamsetningu málmblöndunnar, þar með talið króm (Cr), mólýbden (Mo) og köfnunarefni (N) innihald, eins og hér segir:
PREN eykst með innihaldi tæringarþolnu frumefnanna króms, mólýbdens og köfnunarefnis í málmblöndunni. PREN sambandið byggist á mikilvægu gryfjuhitastigi (CPT) – lægsta hitastig þar sem gryfjutæring sést – fyrir ýmis ryðfríu stáli í tengslum við efnasamsetningu. Í meginatriðum, PREN er í réttu hlutfalli við PRENe-viðnám í hlutfalli við PRENA hærra viðnám. jafngildir aðeins lítilli aukningu á CPT samanborið við málmblönduna, en mikil aukning á PREN gefur til kynna umtalsverða framför í frammistöðu í marktækt hærri CPT.
Tafla 1 ber saman PREN-gildi ýmissa málmblöndur sem almennt eru notaðar í olíu- og gasnotkun undan ströndum. Hún sýnir hvernig forskriftin getur bætt tæringarþol verulega með því að velja pípublöndu af hærri einkunn. PREN hækkar aðeins þegar skipt er úr 316 í 317 ryðfríu stáli. Til að auka afköst er 6 Mo super austenitic ryðfrítt stál tilvalið notað ofur duplex 2507 ryðfrítt stál.
Hærri styrkur nikkels (Ni) í ryðfríu stáli eykur einnig tæringarþol. Hins vegar er nikkelinnihald ryðfríu stáli ekki hluti af PREN jöfnunni. Í öllum tilvikum er oft hagkvæmt að tilgreina ryðfrítt stál með hærri nikkelstyrk, þar sem þessi þáttur hjálpar til við að endurvirkja yfirborð sem sýnir merki um staðbundna tæringu á bentensíti eða austensíti og kemur í veg fyrir myndun bentensíts og austensíts þegar myndun bentensíts er stöðug. /8 hörð pípa.Martensít er óæskilegur kristallaður fasi í málmum sem dregur úr viðnám ryðfríu stáli gegn staðbundinni tæringu sem og klóríðvöldum streitusprungum.Hærra nikkelinnihald að minnsta kosti 12% í 316/316L er einnig æskilegt fyrir notkun sem felur í sér háþrýstingslofttegundaformaða tæringu sem krafist er í 316/316L stáli, lágmarksstyrkur ASL í 316 161 nikkellausu stáli. 10%.
Staðbundin tæring getur átt sér stað hvar sem er á pípum sem notaðar eru í sjávarumhverfi. Hins vegar er líklegra að holatæring eigi sér stað á svæðum sem þegar eru menguð, en sprungutæring er líklegri til að eiga sér stað á svæðum með þröngt bil á milli pípunnar og uppsetningarbúnaðarins. Með því að nota PREN sem grunn getur forskriftaraðilinn valið bestu staðbundna tæringu til að lágmarka hættu á tæringu á staðnum.
Hins vegar, hafðu í huga að það eru aðrar breytur sem geta haft áhrif á tæringarhættu.Til dæmis hefur hitastig áhrif á holuþol ryðfríu stáli. Fyrir heitt sjávarloftslag ætti að íhuga alvarlega 6 mólýbden ofur austenitic eða 2507 super duplex ryðfrítt stálpípa vegna þess að þessi efni hafa framúrskarandi viðnám gegn staðbundinni tæringu og klóríðspennusprungu,1 fyrir svalara loftslag,1 6 hefur verið nægjanleg notkun,1316 stofnað.
Eigendur og rekstraraðilar útipalla geta einnig gert ráðstafanir til að lágmarka hættuna á tæringu eftir að slöngurnar eru settar upp. Þeir ættu að halda rörunum hreinum og skola með fersku vatni reglulega til að draga úr hættu á tæringu í holum. Þeir ættu einnig að láta viðhaldstæknimenn opna slönguklemmur við reglubundnar skoðanir til að leita að tæringu á sprungum.
Með því að fylgja skrefunum sem lýst er hér að ofan geta eigendur og rekstraraðilar pallsins dregið úr hættu á tæringu á slöngum og tengdum leka í sjávarumhverfi, aukið öryggi og skilvirkni, á sama tíma og dregið úr líkum á vörutapi eða losun á flóttalosun.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
The Journal of Petroleum Technology er flaggskip tímarit Félags olíuverkfræðinga, sem veitir opinberar upplýsingar og þætti um framfarir í könnunar- og framleiðslutækni, málefni olíu- og gasiðnaðar og fréttir um SPE og meðlimi þess.