स्टेनलेस स्टील पाईप्सचा अंतर्निहित गंज प्रतिकार असूनही, सागरी वातावरणात स्थापित केलेल्या स्टेनलेस स्टील पाईप्सना त्यांच्या अपेक्षित जीवनादरम्यान विविध प्रकारच्या गंजांचा अनुभव येतो. या गंजामुळे फरारी उत्सर्जन, उत्पादनांचे नुकसान आणि संभाव्य जोखीम होऊ शकतात. ऑफशोअर प्लॅटफॉर्म मालक आणि ऑपरेटर त्यांना मजबूत सामग्री प्रदान करून क्षरण होण्याचा धोका कमी करू शकतात. रासायनिक इंजेक्शन, हायड्रॉलिक आणि आवेग रेषा आणि प्रक्रिया उपकरणे आणि संवेदन उपकरणांची तपासणी करताना गंज स्थापित पाइपिंगच्या अखंडतेला धोका पोहोचत नाही आणि सुरक्षिततेशी तडजोड करत नाही याची खात्री करण्यासाठी सतर्क रहा.
स्थानिकीकृत गंज अनेक प्लॅटफॉर्म, जहाजे, जहाजे आणि ऑफशोअर इंस्टॉलेशन्समधील पाईपिंगवर आढळू शकते. ही गंज खड्डा किंवा खड्डे गंजच्या स्वरूपात असू शकते, यापैकी एकतर पाईपची भिंत खोडून काढू शकते आणि द्रव सोडू शकते.
जेव्हा ऍप्लिकेशनचे ऑपरेटिंग तापमान वाढते तेव्हा गंज होण्याचा धोका जास्त असतो. उष्णतेमुळे ट्यूबच्या संरक्षणात्मक बाह्य निष्क्रिय ऑक्साईड फिल्मचा नाश होण्यास गती मिळते, ज्यामुळे गंज तयार होण्यास प्रोत्साहन मिळते.
दुर्दैवाने, स्थानिकीकृत खड्डा आणि खड्डे गंज शोधणे कठीण असू शकते, ज्यामुळे या प्रकारच्या गंज ओळखणे, अंदाज करणे आणि डिझाइन करणे अधिक कठीण होते. हे धोके लक्षात घेता, प्लॅटफॉर्म मालक, ऑपरेटर आणि डिझाइनींनी त्यांच्या अनुप्रयोगासाठी सर्वोत्तम पाइपिंग सामग्री निवडताना सावधगिरी बाळगली पाहिजे. सामग्रीची निवड ही त्यांची गंज विरूद्ध संरक्षणाची पहिली ओळ आहे, परंतु ते अतिशय प्रभावीपणे स्थानिकीकरण किंवा मोजमाप वापरून ते अतिशय प्रभावीपणे निवडू शकतात. गंज प्रतिकार, पिटिंग प्रतिरोध समतुल्य क्रमांक (PREN).धातूचे PREN मूल्य जितके जास्त असेल तितके स्थानिकीकृत क्षरणासाठी त्याचा प्रतिकार जास्त असेल.
हा लेख खड्डा आणि खड्डा गंज कसा ओळखायचा आणि सामग्रीच्या PREN मूल्यावर आधारित ऑफशोअर ऑइल आणि गॅस ऍप्लिकेशन्ससाठी ट्यूबिंग सामग्रीची निवड कशी ऑप्टिमाइझ करायची याचे पुनरावलोकन करेल.
सामान्य गंजाच्या तुलनेत लहान भागात स्थानिकीकृत गंज होतो, जो धातूच्या पृष्ठभागावर अधिक एकसमान असतो. जेव्हा धातूची बाह्य क्रोमियम-युक्त निष्क्रिय ऑक्साईड फिल्म फाटते तेव्हा 316 स्टेनलेस स्टील पाईप्सवर पिटिंग आणि क्रॉव्हिस गंज तयार होण्यास सुरवात होते. संक्षारक द्रवपदार्थांच्या संपर्कात आल्याने आणि क्षारयुक्त पाण्यातील क्षारयुक्त ऑक्साईड, विहिरीसह उच्च तापमान, क्रोमियम-समृद्ध वातावरणात s आणि अगदी ट्यूबिंग पृष्ठभागाच्या दूषिततेमुळे, या पॅसिव्हेशन फिल्मच्या ऱ्हासाची क्षमता वाढते.
pitting.Pitting गंज तेव्हा होते जेव्हा पाईपच्या लांबीवरील पॅसिव्हेशन फिल्म नष्ट होते, पाईपच्या पृष्ठभागावर लहान पोकळी किंवा खड्डे तयार होतात. असे खड्डे इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियांमुळे वाढण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे धातूतील लोह खड्ड्याच्या तळाशी असलेल्या द्रावणात विरघळते. विरघळलेले लोह नंतर आयरनॉक्सच्या शीर्षस्थानी विरघळते आणि आयरन ऑक्साइड बनते. खड्डा खोल होतो, इलेक्ट्रोकेमिकल अभिक्रियांना वेग येतो, गंज तीव्र होतो आणि पाईपच्या भिंतीला छिद्र पडू शकते आणि गळती होऊ शकते.
जेव्हा टयूबिंगचा बाह्य पृष्ठभाग दूषित असतो तेव्हा ते गंजण्यास अधिक संवेदनाक्षम असते (आकृती 1). उदाहरणार्थ, वेल्डिंग आणि ग्राइंडिंग ऑपरेशन्सच्या दूषिततेमुळे पाईपच्या पॅसिव्हेटिंग ऑक्साईड लेयरला नुकसान होऊ शकते, ज्यामुळे पिटिंग गंज तयार होते आणि गतिमान होते. हेच फक्त दूषित होण्यास सामोरे जाण्यासाठी लागू होते, आम्ही पाईप्सवर सॉल्ट फॉर्म टाकतो. ऑक्साईडच्या थराचे संरक्षण करण्यासाठी पाईप्स हेच करतात आणि त्यामुळे गंज येऊ शकतो. या प्रकारच्या दूषिततेला प्रतिबंध करण्यासाठी, तुमचे पाईप नियमितपणे ताजे पाण्याने फ्लश करून स्वच्छ ठेवा.
आकृती 1 – 316/316L स्टेनलेस स्टील पाईप अॅसिड, ब्राइन आणि इतर ठेवींनी दूषित झाल्यामुळे गंज होण्यास अत्यंत संवेदनाक्षम आहे.
crevice corrosion.बहुतेक प्रकरणांमध्ये, खड्डा ऑपरेटरद्वारे सहज ओळखता येतो. तथापि, खड्डे गंजणे शोधणे सोपे नसते आणि ऑपरेटर आणि कर्मचार्‍यांना जास्त धोका निर्माण करते. हे सहसा पाईप्सवर होते ज्यामध्ये आसपासच्या सामग्रीमध्ये घट्ट जागा असते, जसे की क्लिपसह पाईप किंवा पाईप्स ज्यामध्ये घट्टपणे स्थापित केले जाते. फेरिक क्लोराईड (FeCl3) द्रावण कालांतराने परिसरात तयार होते आणि त्वरीत क्षरण गंज निर्माण करते (आकृती 2). कारण खड्डे स्वतःच गंज होण्याचा धोका वाढवतात, खड्ड्यातील गंजापेक्षा खूपच कमी तापमानात खड्डे गंज होऊ शकतात.
आकृती 2 – पाईप आणि पाईप सपोर्ट (शीर्ष) दरम्यान आणि जेव्हा पाईप इतर पृष्ठभागाच्या जवळ (तळाशी) स्थापित केले जाते तेव्हा क्रिव्हसमध्ये रासायनिक आक्रमक ऍसिडिफाइड फेरिक क्लोराईड द्रावण तयार झाल्यामुळे गंज विकसित होऊ शकते.
पाईपची लांबी आणि पाईप सपोर्ट क्लिपच्या दरम्यान तयार झालेल्या क्रिव्हसमध्ये क्रिव्हस गंज सामान्यत: प्रथम खड्ड्यातील गंजाचे अनुकरण करते. तथापि, फ्रॅक्चरमधील द्रवामध्ये Fe++ एकाग्रतेच्या वाढीमुळे, सुरुवातीचे खड्डे संपूर्ण फ्रॅक्चरला झाकून घेईपर्यंत मोठे आणि मोठे होत जातात. शेवटी, पाईपच्या क्षरणासाठी क्रिव्हस गंज होऊ शकते.
घट्ट क्रॅक हा गंज होण्याचा सर्वात मोठा धोका असतो. म्हणून, पाईपच्या बहुतेक परिघाभोवती गुंडाळलेल्या पाईप क्लॅम्प्समध्ये ओपन क्लॅम्प्सपेक्षा जास्त धोका असतो, ज्यामुळे पाईप आणि क्लॅम्पमधील संपर्क पृष्ठभाग कमी होतो. देखभाल तंत्रज्ञ तडे गंजण्याची शक्यता कमी करण्यास मदत करू शकतात.
ऍप्लिकेशनसाठी योग्य धातूचे मिश्रधातू निवडून पिटिंग आणि क्रॅव्हिस गंजणे उत्तम प्रकारे रोखले जाऊ शकते. ऑपरेटिंग वातावरण, प्रक्रिया परिस्थिती आणि इतर चलांच्या आधारावर गंज होण्याचा धोका कमी करण्यासाठी इष्टतम पाइपिंग सामग्री निवडण्यासाठी स्पेसिफायर्सने योग्य परिश्रम घेतले पाहिजे.
स्पेसिफायर्सना सामग्रीची निवड ऑप्टिमाइझ करण्यात मदत करण्यासाठी, ते स्थानिकीकृत क्षरणासाठी त्यांचा प्रतिकार निर्धारित करण्यासाठी धातूंच्या PREN मूल्यांची तुलना करू शकतात. PREN ची गणना मिश्रधातूच्या रासायनिक रचनेवरून केली जाऊ शकते, त्यात क्रोमियम (Cr), मॉलिब्डेनम (Mo), आणि नायट्रोजन (N) सामग्री खालीलप्रमाणे आहे:
मिश्रधातूमध्ये क्रोमियम, मॉलिब्डेनम आणि नायट्रोजन या गंज-प्रतिरोधक घटकांच्या सामुग्रीसह PREN वाढते. PREN संबंध गंभीर पिटिंग तापमान (CPT) वर आधारित आहे - सर्वात कमी तापमान ज्यावर पिटिंग गंज दिसून येते - रासायनिक रचनेच्या संबंधात विविध स्टेनलेस स्टील्ससाठी, CPREN साठी आवश्यक मूल्य आहे. उच्च पिटिंग प्रतिरोधकता दर्शवितात. PREN मधील एक लहान वाढ मिश्रधातूच्या तुलनेत CPT मधील लहान वाढीइतकीच आहे, तर PREN मध्ये मोठी वाढ लक्षणीय उच्च CPT साठी अधिक लक्षणीय कामगिरी सुधारणे दर्शवते.
तक्ता 1 ऑफशोअर ऑइल आणि गॅस ऍप्लिकेशन्समध्ये सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या विविध मिश्रधातूंच्या PREN मूल्यांची तुलना करते. उच्च दर्जाच्या पाईप मिश्रधातूची निवड करून तपशील गंज प्रतिरोधकता कशी लक्षणीयरीत्या सुधारू शकतात हे दर्शविते. 316 ते 317 स्टेनलेस स्टीलचे संक्रमण करताना PREN किंचितच वाढते. सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील आदर्शपणे वापरले जाते.
स्टेनलेस स्टीलमध्ये निकेल (Ni) ची उच्च सांद्रता देखील गंज प्रतिरोधक क्षमता वाढवते. तथापि, स्टेनलेस स्टीलची निकेल सामग्री PREN समीकरणाचा भाग नाही. कोणत्याही परिस्थितीत, उच्च निकेल सांद्रता असलेले स्टेनलेस स्टील्स निर्दिष्ट करणे फायदेशीर ठरते, कारण हे घटक पृष्ठभागावर पुनर्संचयित होण्यास मदत करतात. एल ऑस्टेनाइटला स्थिर करते आणि वाकताना किंवा कोल्ड ड्रॉइंग करताना मार्टेन्साइट तयार होण्यास प्रतिबंध करते 1/8 हार्ड पाईप. मार्टेन्साईट हा धातूंमधील एक अवांछित स्फटिकासारखे टप्पा आहे जो स्टेनलेस स्टीलचा स्थानिक गंज तसेच क्लोराईड-प्रेरित ताण क्रॅकिंगचा प्रतिकार कमी करतो. कमीत कमी 3612% 3612% दाबामध्ये उच्च निकेल सामग्री देखील असते. वायूयुक्त हायड्रोजन. ASTM मानक तपशीलामध्ये 316/316L स्टेनलेस स्टीलसाठी आवश्यक किमान निकेल एकाग्रता 10% आहे.
स्थानिकीकृत गंज सागरी वातावरणात वापरल्या जाणार्‍या पाईप्सवर कुठेही होऊ शकते. तथापि, आधीच दूषित असलेल्या भागात खड्डे गंजण्याची शक्यता जास्त असते, तर पाईप आणि माउंटिंग हार्डवेअरमधील अरुंद अंतर असलेल्या भागात खड्डे गंजण्याची अधिक शक्यता असते. आधार म्हणून PREN वापरणे, कोणत्याही स्थानिकीकृत पाईपच्या सर्वोत्कृष्ट प्रकारची जोखीम कमी करण्यासाठी निर्दिष्टकर्ता निवडू शकतो.
तथापि, लक्षात ठेवा की इतर काही चल आहेत जे गंजच्या जोखमीवर परिणाम करू शकतात. उदाहरणार्थ, तापमान स्टेनलेस स्टीलच्या खड्डा प्रतिरोधकतेवर परिणाम करते. गरम सागरी हवामानासाठी, 6 मॉलिब्डेनम सुपर ऑस्टेनिटिक किंवा 2507 सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील पाईपचा गांभीर्याने विचार केला पाहिजे कारण या सामग्रीमध्ये उत्कृष्ट क्रॅक किंवा स्थानिक ताणतणाव आणि कूलराइड क्रॅक स्ट्रेन्सिंग आहे. , 316/316L पाईप पुरेसे असू शकतात, विशेषतः जर यशस्वी वापराचा इतिहास स्थापित केला गेला असेल.
ऑफशोअर प्लॅटफॉर्म मालक आणि ऑपरेटर टय़ूबिंग बसवल्यानंतर गंज होण्याचा धोका कमी करण्यासाठी पावले उचलू शकतात. गंज लागण्याचा धोका कमी करण्यासाठी त्यांनी पाईप्स नियमितपणे स्वच्छ ठेवाव्यात आणि ताजे पाण्याने फ्लश केले पाहिजेत. त्यांच्याकडे नियमित तपासणीदरम्यान क्रिरोशनची उपस्थिती शोधण्यासाठी मेंटेनन्स टेक्निशियन्सने ट्युबिंग क्लॅम्प उघडले पाहिजेत.
वर वर्णन केलेल्या चरणांचे अनुसरण करून, प्लॅटफॉर्म मालक आणि ऑपरेटर समुद्री वातावरणातील ट्युबिंग गंज आणि संबंधित गळतीचा धोका कमी करू शकतात, सुरक्षा आणि कार्यक्षमता सुधारू शकतात, तसेच उत्पादनाच्या नुकसानाची किंवा फरारी उत्सर्जनाची शक्यता कमी करू शकतात.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
जर्नल ऑफ पेट्रोलियम टेक्नॉलॉजी हे सोसायटी ऑफ पेट्रोलियम इंजिनिअर्सचे प्रमुख मासिक आहे, जे अन्वेषण आणि उत्पादन तंत्रज्ञान, तेल आणि वायू उद्योग समस्या आणि SPE आणि त्याच्या सदस्यांबद्दलच्या बातम्यांबद्दल अधिकृत संक्षिप्त आणि वैशिष्ट्ये प्रदान करते.