Senadyan resistance karat gawan saka pipo stainless steel, pipo stainless steel diinstal ing lingkungan segara tundhuk macem-macem jinis karat sak umur layanan samesthine.Korosi iki bisa nyebabake emisi buronan, kerugian produk lan risiko potensial.Pamilik lan operator platform lepas pantai bisa nyuda risiko karat kanthi nemtokake bahan pipa sing luwih kuat wiwit wiwitan kanggo tahan korosi sing luwih apik.Sawise iku, kudu tetep waspada nalika mriksa garis injeksi kimia, garis hidrolik lan impuls, lan proses instrumentasi lan instrumentasi kanggo mesthekake yen karat ora ngancam integritas pipa sing dipasang utawa kompromi safety.
Korosi lokal bisa ditemokake ing akeh platform, kapal, kapal lan pipa lepas pantai.Korosi iki bisa awujud pitting utawa crevice corrosion, sing bisa ngrusak tembok pipa lan nyebabake cairan metu.
Resiko karat mundhak nalika suhu operasi aplikasi mundhak.Panas bisa nyepetake degradasi film oksida pasif njaba protèktif tabung, saéngga ningkatake pitting.
Sayange, pitting lokal lan korosi celah angel dideteksi, dadi angel kanggo ngenali, prédhiksi, lan ngrancang jinis korosi kasebut.Amarga risiko kasebut, pamilik platform, operator lan wong sing ditunjuk kudu ati-ati milih bahan pipa sing paling apik kanggo aplikasi kasebut.Pamilihan bahan minangka pertahanan pertama saka karat, mula penting banget.Begjanipun, padha bisa nggunakake ukuran banget prasaja nanging efektif banget saka resistance karat lokal, Pitting Resistance Equivalent Number (PREN).Sing luwih dhuwur nilai PREN saka logam, sing luwih dhuwur resistance kanggo karat lokal.
Artikel iki bakal nliti carane ngenali korosi pitting lan crevice lan carane ngoptimalake pilihan bahan pipa kanggo aplikasi minyak lan gas lepas pantai adhedhasar nilai PREN materi.
Korosi lokal dumadi ing wilayah cilik dibandhingake karo korosi umum, sing luwih seragam ing permukaan logam.Pitting lan crevice corrosion wiwit mbentuk ing 316 stainless steel tubing nalika njaba kromium-sugih film oksida pasif saka logam pecah dening cahya saka cairan korosif, kalebu banyu uyah.Lingkungan laut sing sugih klorida, uga suhu dhuwur lan malah kontaminasi permukaan pipa, nambah kemungkinan degradasi film passivation iki.
pitting Pitting corrosion occurs nalika film passivation ing bagean pipa rusak, mbentuk rongga cilik utawa jugangan ing lumahing pipe.Pit kaya mengkono bakal tuwuh nalika reaksi elektrokimia terus, minangka asil saka wesi ing logam dibubarake ing solusi ing ngisor jugangan.Wesi sing wis larut banjur nyebar menyang ndhuwur jugangan lan teroksidasi dadi oksida wesi utawa teyeng.Minangka pit deepens, reaksi elektrokimia nyepetake, karat mundhak, kang bisa mimpin kanggo perforasi tembok pipa lan mimpin kanggo bocor.
Tabung luwih rentan kanggo pitting yen lumahing njaba wis kontaminasi (Gambar 1).Contone, rereged saka operasi welding lan grinding bisa ngrusak lapisan oksida passivation saka pipa, mangkono mbentuk lan akselerasi pitting.Semono uga kanggo ngatasi polusi saka pipa.Kajaba iku, nalika tetesan uyah nguap, kristal uyah udan sing dibentuk ing pipa nglindhungi lapisan oksida lan bisa nyebabake pitting.Kanggo nyegah jinis-jinis kontaminasi kasebut, supaya pipa sampeyan tetep resik kanthi disiram kanthi rutin nganggo banyu seger.
Gambar 1. Pipa stainless steel 316/316L sing kena kontaminasi asam, saline, lan celengan liyane rentan banget kanggo pitting.
korosi celah.Ing sawetara kasus, pitting bisa gampang dideteksi dening operator.Nanging, korosi crevice ora gampang dideteksi lan nyebabake risiko sing luwih gedhe kanggo operator lan personel.Iki biasane kedadeyan ing pipa sing duwe celah sing sempit ing antarane bahan ing saubengé, kayata pipa sing dipasang nganggo klem utawa pipa sing dikempalken kanthi rapet.Nalika brine seeps menyang longkangan, liwat wektu, a kimia agresif acidified ferric chloride solusi (FeCl3) kawangun ing wilayah iki, kang nimbulaké karat digawe cepet saka longkangan (Fig. 2).Wiwit korosi celah kanthi sifate nambah risiko korosi, korosi celah bisa kedadeyan ing suhu sing luwih murah tinimbang pitting.
Gambar 2 - Korosi celah bisa berkembang ing antarane pipa lan dhukungan pipa (ndhuwur) lan nalika pipa dipasang cedhak karo permukaan liyane (ngisor) amarga pembentukan larutan asam klorida sing agresif kanthi kimia ing celah kasebut.
Corrosion crevice biasane simulates pitting pisanan ing longkangan kawangun antarane bagean pipe lan krah support pipe.Nanging, amarga tambah konsentrasi Fe ++ ing cairan ing jero fraktur, corong awal dadi luwih gedhe lan luwih gedhe nganti nutupi kabeh fraktur.Pungkasane, korosi celah bisa nyebabake perforasi pipa.
Retak padhet nggambarake risiko korosi sing paling gedhe.Mulane, clamps pipe sing ngubengi bagean gedhe saka circumference pipe kang cenderung luwih beboyo saka klem mbukak, kang nyilikake lumahing kontak antarane pipe lan clamp.Teknisi layanan bisa mbantu nyuda kemungkinan karusakan utawa kegagalan karat celah kanthi rutin mbukak peralatan lan mriksa permukaan pipa kanggo karat.
Karat pitting lan crevice bisa dicegah kanthi milih campuran logam sing cocog kanggo aplikasi tartamtu.Specifiers kudu ngleksanani kanthi teliti kanggo milih bahan pipa paling luweh kanggo nyilikake resiko karat, gumantung ing lingkungan operasi, kahanan proses, lan variabel liyane.
Kanggo mbantu penentu ngoptimalake bahan sing dipilih, bisa mbandhingake nilai PREN logam kanggo nemtokake resistensi kanggo korosi lokal.PREN bisa diitung saka kimia paduan, kalebu kromium (Cr), molibdenum (Mo), lan nitrogen (N), kaya ing ngisor iki:
PREN mundhak kanthi isi unsur tahan korosi saka kromium, molybdenum lan nitrogen ing campuran.Rasio PREN adhedhasar suhu pitting kritis (CPT) - suhu paling murah nalika pitting dumadi - kanggo macem-macem baja tahan karat gumantung saka komposisi kimia.Ateges, PREN sebanding karo CPT.Mulane, nilai PREN sing luwih dhuwur nuduhake resistensi pitting sing luwih dhuwur.Tambah cilik ing PREN padha karo mung nambah cilik ing CPT dibandhingake alloy, nalika Tambah gedhe ing PREN nuduhake asil dandan pinunjul ing kinerja liwat CPT akeh luwih.
Tabel 1 mbandhingake nilai PREN kanggo macem-macem campuran sing umum digunakake ing industri minyak lan gas lepas pantai.Iku nuduhake carane specification bisa nemen nambah resistance karat kanthi milih alloy pipe kualitas sing luwih.PREN mundhak rada saka 316 SS dadi 317 SS.Super Austenitic 6 Mo SS utawa Super Duplex 2507 SS becik kanggo hasil kinerja wujud.
Konsentrasi nikel (Ni) sing luwih dhuwur ing baja tahan karat uga nambah resistensi karat.Nanging, isi nikel saka stainless steel ora bagean saka persamaan PREN.Ing kasus apa wae, asring nguntungake milih baja tahan karat kanthi isi nikel sing luwih dhuwur, amarga unsur iki mbantu repassivate permukaan sing nuduhake tanda-tanda korosi lokal.Nikel stabil austenite lan nyegah tatanan martensit nalika mlengkung utawa kadhemen drawing 1/8 pipe kaku.Martensite minangka fase kristal sing ora dikarepake ing logam sing nyuda resistensi baja tahan karat kanggo korosi lokal uga retak stres sing disebabake klorida.Isi nikel sing luwih dhuwur paling sethithik 12% ing baja 316/316L uga dikarepake kanggo aplikasi gas hidrogen tekanan tinggi.Konsentrasi nikel minimal sing dibutuhake kanggo baja tahan karat ASTM 316/316L yaiku 10%.
Korosi lokal bisa kedadeyan ing ngendi wae ing pipa sing digunakake ing lingkungan segara.Nanging, pitting luwih kerep kedadeyan ing wilayah sing wis kontaminasi, dene korosi celah luwih kerep kedadeyan ing wilayah kanthi celah sing sempit ing antarane pipa lan peralatan instalasi.Nggunakake PREN minangka basis, specifier bisa milih kelas pipe paling apik kanggo nyilikake resiko saka sembarang jenis karat lokal.
Nanging, elinga yen ana variabel liyane sing bisa nyebabake risiko korosi.Contone, suhu mengaruhi resistance saka stainless steel kanggo pitting.Kanggo iklim maritim panas, super austenitic 6 molybdenum steel utawa super duplex 2507 stainless steel pipe kudu dianggep serius amarga bahan iki resistance banget kanggo localized korosi lan klorida cracking.Kanggo iklim sing luwih adhem, pipa 316/316L bisa uga cukup, utamane yen ana riwayat panggunaan sing sukses.
Pamilik lan operator platform lepas pantai uga bisa njupuk langkah kanggo nyuda resiko karat sawise pipa dipasang.Padha kudu tetep pipo resik lan ajeg flushed karo banyu seger kanggo ngurangi risiko pitting.Dheweke uga kudu duwe teknisi pangopènan sing mbukak klem sajrone pemeriksaan rutin kanggo mriksa karat celah.
Kanthi ngetutake langkah-langkah ing ndhuwur, pamilik lan operator platform bisa nyuda risiko korosi pipa lan bocor sing ana gandhengane ing lingkungan segara, nambah safety lan efisiensi, lan nyuda kemungkinan mundhut produk utawa emisi buronan.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Jurnal Teknologi Petroleum, jurnal unggulan Society of Petroleum Engineers, nyedhiyakake ringkesan lan artikel resmi babagan kemajuan teknologi hulu, masalah industri minyak lan gas, lan warta babagan SPE lan anggotane.