स्टेनलेस स्टील पाइपहरूको अन्तर्निहित जंग प्रतिरोधको बावजुद, समुद्री वातावरणमा स्थापित स्टेनलेस स्टील पाइपहरू तिनीहरूको अपेक्षित जीवनको अवधिमा विभिन्न प्रकारका क्षरणहरूको अधीनमा हुन्छन्। यो क्षरणले भगौडा उत्सर्जन, उत्पादन हानि र सम्भावित जोखिमहरू निम्त्याउन सक्छ। अपतटीय प्लेटफर्म मालिकहरू र अपरेटरहरूले राम्रोसँग क्षरणको जोखिम कम गर्न सक्छन्। तिनीहरूले रासायनिक इंजेक्शन, हाइड्रोलिक र आवेग लाइनहरू, र क्षयले स्थापित पाइपिंगको अखण्डतालाई खतरामा पार्दैन र सुरक्षामा सम्झौता नगर्ने सुनिश्चित गर्न उपकरणहरू र सेन्सिङ उपकरणहरूको निरीक्षण गर्दा सतर्क रहनुपर्छ।
स्थानीयकृत जंग धेरै प्लेटफर्महरू, जहाजहरू, जहाजहरू, र अपतटीय स्थापनाहरूमा पाइपिंगमा फेला पार्न सकिन्छ। यो क्षरण पिटिंग वा क्राइभ क्षरणको रूपमा हुन सक्छ, जसमध्ये कुनै पनि पाइपको पर्खाललाई क्षय गर्न सक्छ र तरल पदार्थ निस्कन सक्छ।
क्षरणको जोखिम अधिक हुन्छ जब अनुप्रयोगको सञ्चालन तापक्रम बढ्छ। तापले ट्यूबको सुरक्षात्मक बाहिरी निष्क्रिय अक्साइड फिल्मको विनाशलाई गति दिन सक्छ, जसले गर्दा पिटिंग क्षरणको गठनलाई बढावा दिन्छ।
दुर्भाग्यवश, स्थानीयकृत पिटिङ् र दरारको क्षरण पत्ता लगाउन गाह्रो हुन सक्छ, जसले गर्दा यी प्रकारका क्षरणहरू पहिचान गर्न, भविष्यवाणी गर्न र डिजाइन गर्न गाह्रो हुन्छ। यी जोखिमहरूलाई ध्यानमा राख्दै, प्लेटफर्म मालिकहरू, सञ्चालकहरू र डिजाइनकर्ताहरूले आफ्नो अनुप्रयोगको लागि उत्तम पाइपिङ सामग्री चयन गर्दा सावधानी अपनाउनुपर्छ। सामाग्री छनोट तिनीहरूको क्षरण विरुद्धको सुरक्षाको पहिलो रेखा हो, तर तिनीहरूले स्थानीयकृत मापन गर्न एकदमै महत्त्वपूर्ण छ, त्यसैले तिनीहरूले सही मापन गर्न सक्छन्। जंग प्रतिरोध, पिटिंग प्रतिरोध समतुल्य संख्या (PREN)। धातुको PREN मूल्य जति उच्च हुन्छ, स्थानीयकृत क्षरण प्रतिरोधात्मक क्षमता त्यति नै बढी हुन्छ।
यस लेखले कसरी पिटिङ् र दरारको क्षरण पहिचान गर्ने र सामग्रीको PREN मूल्यमा आधारित अपतटीय तेल र ग्यास अनुप्रयोगहरूको लागि ट्युबिङ सामग्री चयनलाई कसरी अनुकूलन गर्ने भनेर समीक्षा गर्नेछ।
स्थानीयकृत क्षरण सामान्य क्षरणको तुलनामा सानो क्षेत्रहरूमा हुन्छ, जुन धातुको सतहमा बढी समान हुन्छ। 316 स्टेनलेस स्टील पाइपहरूमा पिटिङ् र क्राइभस क्षरण हुन थाल्छ जब धातुको बाहिरी क्रोमियम युक्त निष्क्रिय अक्साइड फिलिम क्षरणकारी पानीको जोखिमको कारणले फुट्छ। नुन तरल पदार्थ र नुनको रूपमा उच्च तापक्रमको रूपमा वातावरणमा क्रोमियम युक्त निष्क्रिय अक्साइड फिल्म फुट्छ। s र ट्युबिंग सतहको दूषितता पनि, यस passivation फिल्मको ह्रासको सम्भावना बढाउँछ।
पिटिङ्ग। पिटिङ् क्षरण तब हुन्छ जब पाइपको लम्बाइमा रहेको प्यासिभेशन फिल्म नष्ट हुन्छ, पाइपको सतहमा साना गुफाहरू वा खाडलहरू बनाइन्छ। त्यस्ता खाडलहरू विद्युतीय रासायनिक प्रतिक्रियाहरू हुने क्रममा बढ्ने सम्भावना हुन्छ, जसले गर्दा धातुमा रहेको फलाम खाडलको तलको घोलमा पग्लिन्छ। घुलनशील फलामले माथिल्लो भागमा आइरन वा अक्साइडको रूपमा फैलिन्छ। खाडल गहिरो हुन्छ, इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाहरू छिटो हुन्छ, क्षरण तीव्र हुन्छ, र पाइपको पर्खालको छिद्र हुन सक्छ र लीक हुन सक्छ।
ट्युबिङको बाहिरी सतह दूषित हुँदा क्षरणको लागि बढी संवेदनशील हुन्छ (चित्र १)। उदाहरणका लागि, वेल्डिङ र ग्राइन्डिङ कार्यबाट हुने प्रदूषणले पाइपको प्यासिभेटिङ्ग अक्साइड तहलाई क्षति पुर्‍याउन सक्छ, जसले गर्दा पिटिङ् क्षरण बन्ने र गति बढाउन सक्छ। पाइपबाट हुने प्रदूषणसँग लड्नका लागि पनि त्यस्तै हुन्छ, हामीले पाइपमा साल्ट प्वाल पार्छौं। पाइपहरूले अक्साइड तहलाई जोगाउन पनि त्यस्तै गर्छ र यसले क्षरण निम्त्याउन सक्छ।यस्ता प्रकारको प्रदूषण रोक्नको लागि, आफ्नो पाइपहरूलाई नियमित रूपमा ताजा पानीले फ्लश गरेर सफा राख्नुहोस्।
चित्र 1 - 316/316L स्टेनलेस स्टील पाइप एसिड, ब्राइन र अन्य निक्षेपहरूले दूषित पिटिङ् क्षरणको लागि अत्यधिक संवेदनशील हुन्छ।
धेरैजसो अवस्थामा, पिटिङ्लाई अपरेटरद्वारा सजिलै पहिचान गर्न सकिन्छ। यद्यपि, दरारको क्षय पत्ता लगाउन सजिलो छैन र सञ्चालकहरू र कर्मचारीहरूका लागि ठूलो जोखिम हुन्छ। यो सामान्यतया पाइपहरूमा हुन्छ जुन वरपरका सामग्रीहरू बीच टाइट स्पेस हुन्छ, जस्तै क्लिपहरू वा पाइपहरू राखिएको पाइपहरू जुन साइडमा राखिएको छ। फेरिक क्लोराइड (FeCl3) सोल्युसन समयको साथ क्षेत्रमा बन्छ र द्रुत दरार क्षरण निम्त्याउँछ (चित्र 2)। किनभने दरारहरूले आफैंले क्षरणको जोखिम बढाउँछ, दरारको क्षरण पिटिंग क्षरण भन्दा धेरै कम तापक्रममा हुन सक्छ।
चित्र २ - पाइप र पाइप समर्थन (माथि) र पाइप अन्य सतहहरू (तल) नजिक जडान गर्दा क्राइभमा रासायनिक रूपमा आक्रामक एसिडिफाइड फेरिक क्लोराइड समाधानको गठनको कारणले गर्दा क्राइभस क्षरण विकास हुन सक्छ।
क्राइभस क्षरणले सामान्यतया पाइपको लम्बाइ र पाइप समर्थन क्लिपको बीचमा बनेको दरारमा पहिले पिटिङ् क्षरणको नक्कल गर्छ। यद्यपि, फ्र्याक्चर भित्रको तरल पदार्थमा बढ्दो Fe++ एकाग्रताका कारण, प्रारम्भिक क्रेटरले सम्पूर्ण फ्र्याक्चरलाई ढाक्न नसकेसम्म ठूलो र ठुलो हुँदै जान्छ। अन्ततः, पाइपको क्षरणको लागि क्राइभस क्षरण हुन सक्छ।
टाइट क्र्याकहरू क्षरणको सबैभन्दा ठूलो जोखिम हो। त्यसकारण, पाइपको धेरै परिधिको वरिपरि लपेट्ने पाइप क्ल्याम्पहरूले खुला क्ल्याम्पहरू भन्दा बढी जोखिम प्रस्तुत गर्दछ, जसले पाइप र क्ल्याम्प बीचको सम्पर्क सतहलाई कम गर्छ। मर्मत प्राविधिकहरूले दरारको क्षरणको सम्भावनालाई कम गर्न मद्दत गर्न सक्छन्।
एप्लिकेसनको लागि सही धातु मिश्र धातु छनोट गरेर पिटिङ् र दरारको क्षरणलाई राम्रोसँग रोक्न सकिन्छ। अपरेटिङ वातावरण, प्रक्रियाको अवस्था र अन्य चरहरूमा आधारित क्षरणको जोखिम कम गर्नका लागि स्पेसिफियरहरूले इष्टतम पाइपिङ सामग्री चयन गर्न लगनशीलताको अभ्यास गर्नुपर्छ।
निर्दिष्टकर्ताहरूलाई सामग्री चयनलाई अनुकूलन गर्न मद्दत गर्न, तिनीहरूले स्थानीयकृत क्षरणको प्रतिरोध निर्धारण गर्न धातुहरूको PREN मानहरू तुलना गर्न सक्छन्। PREN लाई मिश्र धातुको रासायनिक संरचनाबाट गणना गर्न सकिन्छ, जसमा यसको क्रोमियम (Cr), मोलिब्डेनम (Mo), र नाइट्रोजन (N) सामग्री निम्नानुसार छ:
मिश्र धातुमा जंग प्रतिरोधी तत्व क्रोमियम, मोलिब्डेनम र नाइट्रोजनको सामग्रीको साथ PREN बढ्छ। PREN सम्बन्ध क्रिटिकल पिटिंग तापमान (CPT) मा आधारित हुन्छ - सबैभन्दा कम तापक्रम जसमा पिटिंग क्षरण अवलोकन गरिन्छ - रासायनिक संरचनाको सम्बन्धमा विभिन्न स्टेनलेस स्टीलहरूका लागि। CPREN को लागि उच्च मूल्य, अनिवार्य रूपमा CPREN को लागि। उच्च पिटिङ् प्रतिरोधको संकेत गर्नुहोस्। PREN मा सानो वृद्धि मिश्र धातुको तुलनामा CPT मा सानो वृद्धिको बराबर मात्र हो, जबकि PREN मा ठूलो वृद्धिले उल्लेखनीय रूपमा उच्च CPT को लागि अझ महत्त्वपूर्ण कार्यसम्पादन सुधारलाई संकेत गर्दछ।
तालिका 1 ले सामान्यतया अपतटीय तेल र ग्याँस अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग हुने विभिन्न मिश्र धातुहरूको PREN मानहरू तुलना गर्दछ। यसले उच्च ग्रेड पाइप मिश्र धातु चयन गरेर विनिर्देशले जंग प्रतिरोधलाई कसरी उल्लेखनीय रूपमा सुधार गर्न सक्छ भनेर देखाउँछ। PREN 316 बाट 317 स्टेनलेस स्टील, एक महत्त्वपूर्ण कार्यसम्पादनमा वृद्धि गर्दा 316 बाट 317 स्टेनलेस स्टील, मोटेन 50, 2000 मा ट्रान्जिसन गर्दा थोरै मात्र बढ्छ। सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील आदर्श रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
स्टेनलेस स्टीलमा निकेल (Ni) को उच्च सांद्रताले क्षरण प्रतिरोधलाई पनि बढाउँछ। यद्यपि, स्टेनलेस स्टीलको निकल सामग्री PREN समीकरणको भाग होइन। कुनै पनि अवस्थामा, यो प्राय: उच्च निकल सांद्रताको साथ स्टेनलेस स्टीलहरू निर्दिष्ट गर्न लाभदायक हुन्छ, किनकि यो स्थानीय तत्वको सतहलाई पुन: प्राप्त गर्न मद्दत गर्दछ। el austenite लाई स्थिर बनाउँछ र मार्टेन्साइट बन्न रोक्छ जब झुक्दा वा चिसो रेखाचित्र 1/8 हार्ड पाइप। मार्टेन्साइट धातुहरूमा एक अवांछित क्रिस्टलीय चरण हो जसले स्थानीयकृत क्षरण र क्लोराइड-प्रेरित तनाव क्र्याकिंगमा स्टेनलेस स्टीलको प्रतिरोधलाई कम गर्छ। कम्तिमा 3612 %3612 को उच्च निकेल सामग्रीमा कम्तिमा पनि 3612 मा उच्च निकेल प्रयोग गर्न मिल्छ। ग्यासयुक्त हाइड्रोजन। ASTM मानक विनिर्देशमा 316/316L स्टेनलेस स्टीलको लागि आवश्यक न्यूनतम निकल एकाग्रता 10% हो।
स्थानीयकृत क्षरण समुद्री वातावरणमा प्रयोग हुने पाइपहरूमा जुनसुकै ठाउँमा हुन सक्छ। यद्यपि, पहिले नै दूषित भएका क्षेत्रहरूमा पिटिंग क्षय हुने सम्भावना बढी हुन्छ, जबकि पाइप र माउन्टिङ हार्डवेयर बीचको साँघुरो खाडल भएका ठाउँहरूमा क्राइभस क्षरण हुने सम्भावना बढी हुन्छ। PREN को आधारको रूपमा प्रयोग गरेर, निर्दिष्टकर्ताले कुनै पनि स्थानीय प्रकारको पाइपको सबै भन्दा राम्रो किसिमको जोखिम चयन गर्न सक्छ।
यद्यपि, ध्यान राख्नुहोस् कि त्यहाँ अन्य चरहरू छन् जसले क्षरण जोखिमलाई असर गर्न सक्छ। उदाहरणका लागि, तापक्रमले स्टेनलेस स्टीलको पिटिंग प्रतिरोधलाई असर गर्छ। तातो समुद्री मौसमका लागि, 6 मोलिब्डेनम सुपर अस्टेनिटिक वा 2507 सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील पाइपलाई गम्भीरतापूर्वक विचार गर्नुपर्छ किनभने यी सामग्रीहरूमा उत्कृष्ट स्थानीय तह र क्र्याकर्साइड र क्र्याककोराइज्ड स्ट्रेसिङ र क्र्याकहरू छन्। , 316/316L पाइप पर्याप्त हुन सक्छ, विशेष गरी यदि सफल प्रयोगको इतिहास स्थापित भएको छ।
अपतटीय प्लेटफर्म मालिकहरू र अपरेटरहरूले पनि ट्युबिङ स्थापना गरेपछि क्षरणको जोखिम कम गर्न कदमहरू चाल्न सक्छन्। तिनीहरूले पाइपहरू सफा राख्नुपर्छ र क्षरणको जोखिम कम गर्न नियमित रूपमा ताजा पानीले फ्लस गर्नुपर्छ। तिनीहरूले नियमित निरीक्षणको क्रममा क्रिरोसनको उपस्थिति खोज्नको लागि मर्मत प्राविधिकहरू खुला ट्युबिङ क्ल्याम्पहरू पनि राख्नुपर्छ।
माथि उल्लिखित चरणहरू पछ्याउँदै, प्लेटफर्म मालिकहरू र अपरेटरहरूले समुद्री वातावरणमा ट्युबिङ क्षरण र सम्बन्धित चुहावटको जोखिमलाई कम गर्न सक्छन्, सुरक्षा र दक्षता सुधार गर्न सक्छन्, जबकि उत्पादनको क्षति वा फरार उत्सर्जनको रिलीजको सम्भावनालाई कम गर्न सक्छन्।
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
पेट्रोलियम टेक्नोलोजीको जर्नल सोसाइटी अफ पेट्रोलियम इन्जिनियर्सको प्रमुख पत्रिका हो, जसले अन्वेषण र उत्पादन प्रविधि, तेल र ग्यास उद्योगका मुद्दाहरू, र SPE र यसका सदस्यहरूको बारेमा समाचारहरूमा प्रगतिमा आधिकारिक संक्षिप्त र सुविधाहरू प्रदान गर्दछ।