Дат баспас болоттон жасалган түтүктөрдүн дат баспас болоттон жасалган туруктуулугуна карабастан, деңиз чөйрөсүндө орнотулган дат баспас болоттон жасалган түтүктөр күтүлгөн кызмат мөөнөтү ичинде ар кандай коррозияга дуушар болушат.Бул коррозия качкын эмиссияларга, продукциянын жоготууларына жана мүмкүн болуучу тобокелдиктерге алып келиши мүмкүн.Оффшордук платформа ээлери жана операторлору коррозияга туруктуулугу үчүн башынан эле күчтүү түтүк материалдарын көрсөтүү менен коррозия коркунучун азайта алышат.Андан кийин алар химиялык инъекциялык линияларды, гидравликалык жана импульстук линияларды, ошондой эле процесстик приборлорду жана приборлорду текшерүүдө, коррозия орнотулган түтүктөрдүн бүтүндүгүнө коркунуч келтирбөө же коопсуздукту бузбоо үчүн сак болушу керек.
Локализацияланган коррозия көптөгөн платформаларда, кемелерде, кемелерде жана деңиз түтүктөрүндө кездешет.Бул коррозия чуңкур же жарака түрүндө болушу мүмкүн, алардын бири да түтүк дубалын бузуп, суюктуктун чыгышына алып келиши мүмкүн.
Колдонмонун иштөө температурасы жогорулаган сайын коррозия коркунучу жогорулайт.Жылуулук түтүктүн коргоочу сырткы пассивдүү оксид пленкасынын деградациясын тездетип, ошону менен чуңкурлардын пайда болушуна өбөлгө түзөт.
Тилекке каршы, локализацияланган чуңкурлар жана жаракалар коррозиясын аныктоо кыйын, бул коррозиянын бул түрлөрүн аныктоону, болжолдоону жана долбоорлоону кыйындатат.Бул тобокелдиктерди эске алуу менен, платформа ээлери, операторлор жана долбоорлоочулар аларды колдонуу үчүн эң жакшы түтүк материалын тандоодо этият болушу керек.Материалды тандоо коррозияга каршы коргонуунун биринчи линиясы болуп саналат, ошондуктан аны туура кабыл алуу абдан маанилүү.Бактыга жараша, алар локализацияланган коррозияга туруктуулуктун өтө жөнөкөй, бирок абдан натыйжалуу чарасын, Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) колдоно алышат.Металлдын PREN мааниси канчалык жогору болсо, анын локалдуу коррозияга туруктуулугу ошончолук жогору болот.
Бул макалада чуңкурлардын жана жаракалардын коррозиясын кантип аныктоо жана материалдын PREN маанисине таянып деңиздеги мунай жана газ колдонуу үчүн түтүк материалын тандоону кантип оптималдаштыруу каралат.
Локалдаштырылган коррозия жалпы коррозияга салыштырмалуу кичинекей жерлерде пайда болот, ал металл бетинде бир калыпта болот.316 дат баспас болоттон жасалган түтүктөрдө металлдын сырткы хромго бай пассивдүү оксид пленкасы коррозиялык суюктуктардын, анын ичинде туздуу суулардын таасири менен жарылганда, чуңкур жана жарака коррозиясы пайда боло баштайт.Хлориддерге бай деңиз чөйрөлөрү, ошондой эле жогорку температуралар жана ал тургай түтүк бетинин булганышы бул пассивация пленкасынын бузулуу ыктымалдыгын жогорулатат.
Питинг Коррозия түтүктүн бир бөлүгүндөгү пассивация пленкасы бузулуп, түтүктүн бетинде майда көңдөйлөрдү же чуңкурларды пайда кылганда пайда болот.Мындай чуңкурлар электрохимиялык реакциялардын жүрүшүнө жараша чоңоюшу ыктымал, анын натыйжасында металлдагы темир чуңкурдун түбүндө эритмеде эрийт.Эриген темир андан кийин чуңкурдун башына тарайт жана темир кычкылын же дат пайда кылуу үчүн кычкылданат.Чуңкур тереңдеген сайын электрохимиялык реакциялар тездейт, коррозия күчөйт, бул түтүк дубалынын тешигине жана агып кетишине алып келет.
Түтүктөрдүн сырткы бети булганса, чуңкурларга көбүрөөк кабылышат (1-сүрөт).Мисалы, ширетүүчү жана майдалоочу операциялардан чыккан булгоочу заттар түтүктүн пассивация оксидинин катмарына зыян келтириши мүмкүн, ошону менен чуңкурларды пайда кылып, тездетет.Ошол эле түтүктөрдүн булганышы менен күрөшүүгө да тиешелүү.Мындан тышкары, туз тамчылары бууланып жатканда, түтүктөрдө пайда болгон нымдуу туз кристаллдары оксид катмарын коргойт жана чуңкурга алып келиши мүмкүн.Мындай булгануунун алдын алуу үчүн түтүктөрүңүздү таза суу менен дайыма жууп туруңуз.
Сүрөт 1. Кислота, туз жана башка кендер менен булганган дат баспас болоттон жасалган 316/316L түтүк чуңкурга өтө сезгич.
жарака коррозиясы.Көпчүлүк учурларда, чуңкурларды оператор оңой эле аныктайт.Бирок жаракалардын коррозиясын аныктоо оңой эмес жана операторлор менен кызматкерлер үчүн чоң коркунуч туудурат.Бул, адатта, курчап турган материалдардын ортосунда тар боштуктары бар түтүктөрдө пайда болот, мисалы, кыскычтар менен кармалып турган түтүктөр же бири-бирине тыгыз салынган түтүктөр.Шордуу суу боштукка сиңгенде, убакыттын өтүшү менен бул аймакта химиялык агрессивдүү кислоталанган темир хлоридинин эритмеси (FeCl3) пайда болуп, боштуктун тездетилген коррозиясын пайда кылат (2-сүрөт).Жаракалык коррозия өзүнүн табияты боюнча коррозия коркунучун жогорулаткандыктан, жарака коррозиясы чуңкурга караганда бир топ төмөн температурада пайда болушу мүмкүн.
2-сүрөт – Труба менен түтүк тирөөчүнүн (жогорку) ортосунда жана труба башка беттерге жакын орнотулганда (төмөндө) боштукта темир хлоридинин химиялык агрессивдүү кислоталанган эритмеси пайда болушуна байланыштуу жарака коррозиясы пайда болушу мүмкүн.
Жаракалардын коррозиясы, адатта, түтүк бөлүгү менен түтүк колдоо жакасы ортосунда пайда болгон боштукта биринчи болуп чуңкурга окшошот.Бирок сынык ичиндеги суюктукта Fe++ концентрациясынын жогорулашына байланыштуу, баштапкы воронка чоңоюп, бүт сыныкты каптаганга чейин чоңоёт.Акыр-аягы, жарака коррозиясы түтүктүн тешип кетишине алып келиши мүмкүн.
Жыштык жаракалар коррозия коркунучун билдирет.Ошондуктан, түтүктүн айланасынын чоң бөлүгүн курчап турган түтүк кыскычтары ачык кыскычтарга караганда кооптуураак болот, алар түтүк менен кыскычтын ортосундагы байланышты азайтат.Тейлөө техниктери арматураларды үзгүлтүксүз ачып, түтүктөрдүн беттерин коррозияга текшерип туруу менен жаракалардын коррозиясынын бузулуу же иштен чыгуу мүмкүнчүлүгүн азайтууга жардам берет.
Атайын колдонуу үчүн туура металл эритмесин тандоо менен чуңкурлардын жана жаракалардын коррозиясын алдын алууга болот.Спецификаторлор иштөө чөйрөсүнө, процесстин шарттарына жана башка өзгөрмөлөргө жараша коррозия коркунучун азайтуу үчүн оптималдуу түтүк материалын тандоодо кылдаттык менен иш жүргүзүшү керек.
Спецификациялоочуларга материалдарды тандоону оптималдаштырууга жардам берүү үчүн, алар локалдуу коррозияга туруктуулугун аныктоо үчүн металлдардын PREN баалуулуктарын салыштыра алышат.PREN эритмесинин химиясынан, анын ичинде хромдун (Cr), молибдендин (Mo) жана азоттун (N) курамынан төмөнкүчө эсептелиши мүмкүн:
PREN эритмедеги хромдун, молибдендин жана азоттун коррозияга туруктуу элементтеринин болушу менен көбөйөт.PREN катышы химиялык курамына жараша ар кандай дат баспас болоттон жасалган критикалык тешик температурасына (CPT) негизделген - чуңкур пайда болгон эң төмөнкү температура.Негизинен, PREN CPT менен пропорционалдуу.Ошондуктан, жогорку PREN баалуулуктары жогорку тишке каршылык көрсөтүп турат.PRENдин бир аз өсүшү эритмеге салыштырмалуу CPT бир аз гана өсүшүнө барабар, ал эми PRENдин чоң өсүшү алда канча жогору CPTге караганда аткаруунун олуттуу жакшыргандыгын көрсөтөт.
1-таблица деңиздеги мунай жана газ тармагында кеңири колдонулган ар кандай эритмелер үчүн PREN баалуулуктарын салыштырат.Бул жогорку сапаттагы түтүк эритмесин тандоо менен спецификациянын коррозияга туруктуулугун кантип жакшыртаарын көрсөтөт.PREN 316 SS 317 SS чейин бир аз жогорулайт.Super Austenitic 6 Mo SS же Super Duplex 2507 SS олуттуу өндүрүмдүүлүктү жогорулатуу үчүн идеалдуу.
Дат баспас болоттон жогорку никель (Ni) концентрациясы да коррозияга туруктуулукту жогорулатат.Бирок, дат баспас болоттон жасалган никелдин мазмуну PREN теңдемесинин бир бөлүгү эмес.Кандай болгон күндө да, көп учурда никельдин курамында дат баспас болоттон жасалгандарды тандоо пайдалуу, анткени бул элемент локалдуу коррозия белгилерин көрсөткөн беттерди пассивациялоого жардам берет.Никель аустенитти турукташтырат жана 1/8 катуу түтүктү ийүүдө же муздак тартууда мартенситтин пайда болушунун алдын алат.Мартенсит - дат баспас болоттун локалдуу коррозияга, ошондой эле хлоридден келип чыккан стресстик крекингге туруктуулугун төмөндөтүүчү металлдардагы жагымсыз кристаллдык фаза.316/316L болоттун курамында 12% кем эмес никелдин жогорку басымы суутек газынын жогорку басымы үчүн жакшы.ASTM 316/316L дат баспас болоттон жасалган минималдуу никелдин концентрациясы 10% түзөт.
Локализацияланган коррозия деңиз чөйрөсүндө колдонулган түтүктүн бардык жеринде пайда болушу мүмкүн.Бирок, чуңкурлар мурунтан эле булганган жерлерде көбүрөөк пайда болот, ал эми жаракалардын коррозиясы түтүк менен орнотуу жабдууларынын ортосунда тар боштуктар бар жерлерде пайда болот.PRENди негиз катары колдонуу менен, спецификатор локалдуу коррозия коркунучун азайтуу үчүн түтүктүн эң жакшы классын тандай алат.
Бирок, коррозия коркунучуна таасир эте турган башка өзгөрмөлөр бар экенин унутпаңыз.Мисалы, температура дат баспас болоттон жасалган чуңкурга каршылыкка таасир этет.Ысык деңиз климаты үчүн супер аустениттик 6 молибден болот же супер дуплекс 2507 дат баспас болоттон жасалган түтүктөр олуттуу түрдө каралышы керек, анткени бул материалдар локализацияланган коррозияга жана хлориддин жарылуусуна мыкты туруктуулукка ээ.Муздак климат үчүн 316/316 л түтүк жетиштүү болушу мүмкүн, айрыкча ийгиликтүү колдонуу тарыхы болсо.
Оффшордук платформа ээлери жана операторлору түтүк орнотулгандан кийин коррозия коркунучун азайтуу үчүн чараларды көрө алышат.Алар түтүктөрдү таза кармап турууга жана үзгүлтүксүз таза суу менен жууп турууга тийиш.Алар ошондой эле техникалык тейлөө боюнча техниктерге жаракалардын коррозиясын текшерүү үчүн күнүмдүк текшерүүлөр учурунда кыскычтарды ачып бериши керек.
Жогорудагы кадамдарды аткаруу менен платформа ээлери жана операторлору деңиз чөйрөсүндөгү түтүктөрдүн коррозиясынын жана ага байланыштуу агып кетүү коркунучун азайтып, коопсуздукту жана эффективдүүлүктү жакшыртып, продуктунун жоголушу же качкан эмиссиялардын мүмкүнчүлүгүн азайта алышат.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Journal of Petroleum Technology, Нефть инженерлери Коомунун флагман журналы, жогорку технологиядагы жетишкендиктер, мунай жана газ тармагындагы маселелер, ошондой эле SPE жана анын мүчөлөрү жөнүндө жаңылыктар боюнча авторитеттүү кыскача баяндамаларды жана макалаларды берет.