Trotz der inherenter Korrosiounsbeständegkeet vun Edelstahlleitungen, Edelstahlleitungen, déi a Marineëmfeld installéiert sinn, ënnerleien verschidden Aarte vu Korrosioun während hirem erwaarten Liewensdauer.Dës Korrosioun kann zu fugitive Emissiounen, Produktverloschter a potenziell Risiken féieren.Offshore Plattform Besëtzer a Betreiber kënnen de Risiko vu Korrosioun reduzéieren andeems se vun Ufank un méi staark Päifmaterialien spezifizéieren fir besser Korrosiounsbeständegkeet.Duerno musse se waakreg bleiwen wann se chemesch Injektiounslinnen, hydraulesch an Impulsleitungen, a Prozessinstrumenter an Instrumenter iwwerpréift fir sécherzestellen datt d'Korrosioun d'Integritéit vun der installéierter Pipe bedroht oder d'Sécherheet kompromittéiert.
Lokaliséiert Korrosioun kann op ville Plattformen, Schëffer, Schëffer an Offshore Pipelines fonnt ginn.Dës Korrosioun kann a Form vu Pitting oder Spaltkorrosioun sinn, entweder vun deenen d'Päifmauer erodéiere kann an d'Flëssegkeet fräigeloossen.
De Risiko vu Korrosioun erhéicht wéi d'Betribstemperatur vun der Applikatioun eropgeet.D'Hëtzt kann d'Degradatioun vum schützende äusseren passiven Oxidfilm vum Röhre beschleunegen, an doduerch Pitting förderen.
Leider si lokaliséiert Pitting a Spaltkorrosioun schwéier z'entdecken, wat et schwéier mécht dës Zorte vu Korrosioun z'identifizéieren, virauszesoen an ze designen.Mat dëse Risiken, Plattformbesëtzer, Bedreiwer an Designer musse virsiichteg ausüben fir dat bescht Pipelinematerial fir hir Uwendung ze wielen.D'Materialwahl ass hir éischt Verteidegungslinn géint Korrosioun, sou datt et richteg ass ganz wichteg.Glécklecherweis kënne se eng ganz einfach, awer ganz effektiv Moossnam vu lokaliséierter Korrosiounsbeständegkeet benotzen, de Pitting Resistance Equivalent Number (PREN).Wat méi héich de PREN-Wäert vun engem Metall ass, wat méi héich ass seng Resistenz géint lokaliséierter Korrosioun.
Dësen Artikel wäert kucken wéi Dir Pitting- a Spaltkorrosioun z'identifizéieren a wéi Dir d'Auswiel vu Schlauchmaterial fir Offshore Ueleg- a Gasapplikatiounen optiméiert baséiert op dem PREN Wäert vum Material.
Lokaliséiert Korrosioun geschitt a klenge Beräicher am Verglach mat allgemenger Korrosioun, déi méi eenheetlech iwwer d'Metalloberfläche ass.Pitting a Spaltkorrosioun fänken un op 316 Edelstahl-Röhre ze bilden wann de baussenzege chromräiche passive Oxidfilm vum Metall duerch d'Belaaschtung vu korrosive Flëssegkeeten, dorënner Salzwaasser, zerbrach ass.Marine Ëmfeld reich an Chloriden, wéi och héich Temperaturen a souguer Kontaminatioun vun der Schlauchfläch, erhéijen d'Wahrscheinlechkeet vun der Degradatioun vun dësem Passivatiounsfilm.
Pitting Pitting Korrosioun geschitt wann de Passivatiounsfilm op enger Sektioun vu Päif brécht, a bilden kleng Huelraim oder Gruef op der Uewerfläch vum Päif.Esou Grouwen wäerte wahrscheinlech wuessen wéi elektrochemesch Reaktiounen weidergoen, als Resultat vun deem d'Eisen am Metall an der Léisung um Buedem vum Gruef opgeléist ginn.Dat opgeléist Eisen diffuséiert dann op d'Spëtzt vum Gruef an oxidéiert fir Eisenoxid oder Rost ze bilden.Wéi de Gruef verdéift, beschleunegen d'elektrochemesch Reaktiounen, d'Korrosioun erhéicht, wat zu Perforatioun vun der Päifmauer féiert an zu Leckage féiert.
Réier si méi ufälleg fir Pitting wann hir baussenzeg Uewerfläch kontaminéiert ass (Figure 1).Zum Beispill kënnen d'Verschmotzung vu Schweiß- a Schleifoperatioune d'Passivatiounsoxidschicht vum Päif beschiedegen, an doduerch Pitting bilden a beschleunegen.Datselwecht gëlt fir einfach mat der Verschmotzung vu Päifen ëmzegoen.Zousätzlech, wéi d'Salzdrëpsen verdampen, schützen déi naass Salzkristalle, déi op de Päifen bilden, d'Oxidschicht a kënnen zu Pitting féieren.Fir dës Zorte vu Kontaminatioun ze vermeiden, haalt Är Päifen propper andeems Dir se regelméisseg mat frëschem Waasser spült.
Figur 1. 316 / 316L Edelstahl Päif kontaminéiert mat Seier, Salins an aner Oflagerungen ass héich ufälleg fir Pitting.
Spuerkorrosioun.Am meeschte Fäll, Pitting kann einfach vum Bedreiwer festgestallt ginn.Wéi och ëmmer, Spuerkorrosioun ass net einfach z'entdecken a stellt e gréissere Risiko fir Bedreiwer a Personal aus.Dëst geschitt normalerweis op Päifen, déi schmuel Lücken tëscht Ëmgéigend Materialien hunn, wéi Päifen, déi mat Klameren oder Päifen op der Plaz gehale ginn, déi enk niewentenee gepackt sinn.Wann d'Salzleis an d'Lück sëtzt, gëtt mat der Zäit eng chemesch aggressiv saueriséiert Ferrichlorid-Léisung (FeCl3) an dësem Gebitt geformt, wat eng beschleunegt Korrosioun vun der Spalt verursaacht (Fig. 2).Zënter Spuerkorrosioun duerch seng Natur erhéicht de Risiko vu Korrosioun, kann Spaltkorrosioun bei vill méi nidderegen Temperaturen optrieden wéi Pitting.
Figure 2 - Spuerkorrosioun kann tëscht der Päif a Päifstützung (uewen) entwéckelen a wann d'Päif no bei anere Flächen (ënnen) installéiert ass wéinst der Bildung vun enger chemesch aggressiver Säureléisung vu Ferricchlorid am Spalt.
Spuerkorrosioun simuléiert normalerweis Pitting als éischt an der Spalt, déi tëscht der Päifsektioun an dem Päifstützkraag geformt gëtt.Wéi och ëmmer, duerch d'Erhéijung vun der Konzentratioun vu Fe++ an der Flëssegkeet bannent der Fraktur, gëtt den initialen Trichter ëmmer méi grouss, bis en de ganze Fraktur ofdeckt.Schlussendlech kann d'Spuerkorrosioun zu Perforatioun vum Päif féieren.
Dicht Rëss representéieren de gréisste Risiko vu Korrosioun.Dofir sinn Päifklammern, déi e groussen Deel vum Ëmfang vun der Päif ëmginn, éischter méi riskant wéi oppe Klameren, déi d'Kontaktfläch tëscht Päif a Klammer miniméieren.Service Techniker kënnen hëllefen d'Chance vu Spaltkorrosiounsschued oder Versoen ze reduzéieren andeems se regelméisseg Armaturen opmaachen an d'Päifflächen op Korrosioun kontrolléieren.
Pitting a Spaltkorrosioun kënne verhënnert ginn andeems Dir déi richteg Metalllegierung fir déi spezifesch Applikatioun auswielt.Spezifizéierer mussen d'Due Diligence ausüben fir dat optimale Pipematerial ze wielen fir de Risiko vu Korrosioun ze minimiséieren, ofhängeg vum Betribsëmfeld, Prozessbedéngungen an aner Variablen.
Fir Spezifizéierer ze hëllefen hir Wiel vu Materialien ze optimiséieren, kënne se d'PREN Wäerter vu Metalle vergläichen fir hir Resistenz géint lokaliséierter Korrosioun ze bestëmmen.PREN kann aus der Legierungschemie berechent ginn, dorënner säi Chrom (Cr), Molybdän (Mo), a Stickstoff (N) Inhalt, wéi follegt:
PREN erhéicht mam Inhalt vu korrosionsbeständegen Elementer vu Chrom, Molybdän a Stickstoff an der Legierung.De PREN-Verhältnis baséiert op der kritescher Pittingtemperatur (CPT) - déi niddregst Temperatur bei där Pitting geschitt - fir verschidde Edelstahl ofhängeg vun der chemescher Zesummesetzung.Wesentlech ass PREN proportional zum CPT.Dofir weisen méi héich PREN Wäerter méi héich Pittingresistenz un.Eng kleng Erhéijung vum PREN entsprécht nëmmen eng kleng Erhéijung vun der CPT am Verglach zu der Legierung, während eng grouss Erhéijung vum PREN eng bedeitend Verbesserung vun der Leeschtung iwwer e vill méi héije CPT weist.
Tabell 1 vergläicht PREN Wäerter fir verschidde Legierungen déi allgemeng an der Offshore Ueleg- a Gasindustrie benotzt ginn.Et weist wéi d'Spezifikatioun d'Korrosiounsbeständegkeet staark ka verbesseren andeems Dir eng méi héich Qualitéit Pipelegierung auswielt.PREN erhéicht liicht vun 316 SS op 317 SS.Super Austenitic 6 Mo SS oder Super Duplex 2507 SS sinn ideal fir bedeitend Leeschtung Gewënn.
Méi héich Nickel (Ni) Konzentratioune am Edelstol erhéijen och d'Korrosiounsbeständegkeet.Wéi och ëmmer, den Nickelgehalt vum Edelstol ass net Deel vun der PREN Equatioun.Op jidde Fall ass et dacks avantagéis fir Edelstahl mat engem méi héije Néckelgehalt ze wielen, well dëst Element hëlleft fir Flächen ze repassivéieren déi Zeeche vu lokaliséierter Korrosioun weisen.Nickel stabiliséiert Austenit a verhënnert d'Bildung vu Martensit beim Biegen oder kale Zeechnen 1/8 steife Päif.Martensit ass eng ongewollt kristallin Phase a Metaller, déi d'Resistenz vum Edelstol géint lokaliséierter Korrosioun wéi och Chlorinduzéiert Stressrëss reduzéiert.De méi héije Néckelgehalt vun op d'mannst 12% am 316/316L Stol ass och wënschenswäert fir Héichdrock Waasserstoffgas Uwendungen.Déi minimal Néckelkonzentratioun erfuerderlech fir ASTM 316/316L Edelstol ass 10%.
Lokaliséiert Korrosioun kann iwwerall an enger Pipeline optrieden, déi an engem Marineëmfeld benotzt gëtt.Wéi och ëmmer, Pitting ass méi wahrscheinlech a Beräicher optrieden déi scho kontaminéiert sinn, wärend Spuerkorrosioun méi wahrscheinlech a Gebidder mat schmuele Lücken tëscht der Päif an der Installatiounsausrüstung optrieden.Mat PREN als Basis kann de Spezifizéierer déi bescht Päifgrad auswielen fir de Risiko vun all Zort vu lokaliséierter Korrosioun ze minimiséieren.
Denkt awer drun datt et aner Variablen sinn déi de Risiko vu Korrosioun beaflosse kënnen.Zum Beispill beaflosst d'Temperatur d'Resistenz vum Edelstahl géint Pitting.Fir waarm maritimes Klima, super austenitic 6 Molybdän Stol oder Super Duplex 2507 STAINLESS Stol Päifen soll eescht considéréiert ginn, well dës Materialien excellent Resistenz zu lokal corrosion a Chlor Rëss hunn.Fir méi killt Klima kann e 316/316L Päif genuch sinn, besonnesch wann et eng Geschicht vun erfollegräicher Benotzung ass.
Offshore Plattform Besëtzer a Betreiber kënnen och Schrëtt huelen fir de Risiko vu Korrosioun ze minimiséieren nodeems d'Tubing installéiert ass.Si sollten d'Päifen propper halen a regelméisseg mat frëschem Waasser gespullt ginn fir de Risiko vu Pitting ze reduzéieren.Si sollten och Ënnerhaltstechniker hunn d'Klammen während Routine-Inspektiounen opmaachen fir no Spaltkorrosioun ze kontrolléieren.
Andeems Dir d'Schrëtt hei uewen befollegt, kënnen Plattformbesëtzer a Betreiber de Risiko vu Päifkorrosioun a verwandte Leckage am Marineëmfeld reduzéieren, d'Sécherheet an d'Effizienz verbesseren an d'Chance vu Produktverloscht oder flüchtege Emissiounen reduzéieren.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
De Journal of Petroleum Technology, de Flaggschëff Journal vun der Society of Petroleum Engineers, bitt autoritär Briefe an Artikelen iwwer Fortschrëtter an der Upstream Technologie, Ueleg- a Gasindustrie Themen, an Neiegkeeten iwwer SPE a seng Memberen.