Paslanmayan polad boruların xas korroziyaya davamlılığına baxmayaraq, dəniz mühitində quraşdırılmış paslanmayan polad borular gözlənilən istifadə müddəti ərzində müxtəlif növ korroziyaya məruz qalır. Bu korroziya qaçaq emissiyalara, məhsul itkisinə və potensial risklərə səbəb ola bilər. Dəniz platformasının sahibləri və operatorları korroziya riskini azalda bilərlər. Kimyəvi inyeksiya, hidravlik və impuls xətləri və korroziyanın quraşdırılmış boru kəmərlərinin bütövlüyünü təhdid etməməsini və təhlükəsizliyi pozmamasını təmin etmək üçün texnoloji cihaz və zondlama avadanlığı.
Lokal korroziyaya bir çox platformalarda, gəmilərdə, gəmilərdə və dəniz qurğularında boru kəmərlərində rast gəlmək olar. Bu korroziya çuxur və ya yarıq korroziyası şəklində ola bilər ki, bunlardan hər biri boru divarını aşındıra və mayenin buraxılmasına səbəb ola bilər.
Tətbiqin işləmə temperaturu artdıqda korroziya riski daha böyük olur. İstilik borunun qoruyucu xarici passiv oksid filminin məhvini sürətləndirə bilər və bununla da çuxur korroziyasının əmələ gəlməsinə kömək edə bilər.
Təəssüf ki, lokallaşdırılmış çuxur və yarıq korroziyasını aşkar etmək çətin ola bilər, bu da bu növ korroziyanın müəyyən edilməsini, proqnozlaşdırılmasını və layihələndirilməsini çətinləşdirir. Bu riskləri nəzərə alaraq, platforma sahibləri, operatorlar və dizaynçılar tətbiqi üçün ən yaxşı boru materialını seçərkən diqqətli olmalıdırlar. Material seçimi onların korroziyaya qarşı ilk müdafiə xəttidir, ona görə də korroziyadan düzgün istifadə etmək üçün çox sadə, lakin yerli korroziyadan effektiv istifadə etmək vacibdir. müqavimət, Pitting Resistance Equivalent Number (PREN). Metalın PREN dəyəri nə qədər yüksək olarsa, onun lokallaşdırılmış korroziyaya qarşı müqaviməti bir o qədər yüksəkdir.
Bu məqalədə çuxurların və yarıqların korroziyasını necə müəyyənləşdirmək və materialın PREN dəyərinə əsaslanaraq dənizdə neft və qaz tətbiqləri üçün boru materialı seçiminin optimallaşdırılması nəzərdən keçiriləcək.
Yerli korroziya metal səthində daha vahid olan ümumi korroziya ilə müqayisədə kiçik sahələrdə baş verir. 316 paslanmayan polad borularda metalın xarici xromla zəngin passiv oksid təbəqəsi korroziyaya səbəb olan mayelərə, o cümlədən duzlu sulara məruz qaldığından parçalandıqda çuxur və yarıq korroziyası əmələ gəlməyə başlayır. boru səthinin çirklənməsi, bu passivasiya filminin deqradasiyası potensialını artırır.
Pitting.Pitting korroziya borunun uzunluğunda passivasiya plyonkasının məhv edildiyi zaman baş verir, borunun səthində kiçik boşluqlar və ya çuxurlar əmələ gətirir. Elektrokimyəvi reaksiyalar baş verdikdə belə çuxurların böyüməsi ehtimalı var ki, bu da metaldakı dəmirin çuxurun dibindəki məhlulda həll edilməsinə səbəb olur. Həll olunmuş dəmir daha sonra dəmirin üst hissəsinə doğru yayılır və oksidləşir və ya oksidləşir. çuxur dərinləşir, elektrokimyəvi reaksiyalar sürətlənir, korroziya güclənir və boru divarının perforasiyasına səbəb ola bilər və sızmalara səbəb ola bilər.
Boruların xarici səthi çirkləndikdə çuxur korroziyasına daha çox həssasdır (Şəkil 1). Məsələn, qaynaq və daşlama əməliyyatları nəticəsində yaranan çirklənmə borunun passivləşdirici oksid təbəqəsini zədələyə bilər və bununla da çuxur korroziyasını əmələ gətirə və sürətləndirə bilər. Borularda əmələ gələn oksid təbəqəsini qorumaq üçün eyni şeyi edir və çuxur korroziyasına səbəb ola bilər. Bu cür çirklənmənin qarşısını almaq üçün borularınızı müntəzəm olaraq təzə su ilə yuyaraq təmiz saxlayın.
Şəkil 1 – Turşu, duzlu su və digər çöküntülərlə çirklənmiş 316/316L paslanmayan polad boru çuxur korroziyasına çox həssasdır.
Yarıqların korroziyasını. Əksər hallarda, çuxurların əmələ gəlməsi operator tərəfindən asanlıqla müəyyən edilə bilər. Bununla belə, yarıq korroziyasını aşkar etmək asan deyil və operatorlar və işçilər üçün daha böyük risk yaradır. Bu, adətən ətrafdakı materiallar arasında sıx boşluqlara malik borularda, məsələn, klipslərlə yerində saxlanılan borularda və ya yan-yana sıx quraşdırılmış borularda baş verir. zaman keçdikcə ərazidə xlorid (FeCl3) məhlulu əmələ gəlir və yarıqların sürətlənmiş korroziyasına səbəb olur (Şəkil 2). Çatların özləri korroziya riskini artırdığından, yarıqların korroziyası çuxur korroziyasından xeyli aşağı temperaturda baş verə bilər.
Şəkil 2 – Boru ilə boru dayağı (üst) arasında və boru digər səthlərə yaxın quraşdırıldıqda (aşağıda) yarıqda kimyəvi cəhətdən aqressiv turşulaşdırılmış dəmir xlorid məhlulunun əmələ gəlməsi səbəbindən yarığın korroziyası yarana bilər.
Yarıq korroziyası adətən boru uzunluğu ilə boru dayaq klipi arasında əmələ gələn yarıqda ilk növbədə çuxur korroziyasını simulyasiya edir.Lakin, qırılma daxilində mayedə artan Fe++ konsentrasiyası səbəbindən ilkin krater bütün qırıqları əhatə edənə qədər böyüyür və böyüyür. Nəhayət, yarıq korroziyası boruyu perforasiya edə bilər.
Sıx çatlar ən böyük korroziya riskidir. Buna görə də, boru çevrəsinin çox hissəsini əhatə edən boru sıxacları, boru ilə sıxac arasındakı təmas səthini minimuma endirən açıq qısqaclara nisbətən daha böyük risk yaradır. Texniki qulluqçular boru səthinin korroziyasını müntəzəm olaraq açıb korroziyaya görə yoxlayaraq zədə və ya nasazlığa səbəb olan yarıqların korroziyaya uğraması ehtimalını azaltmağa kömək edə bilər.
Çuxurların və yarıqların korroziyasının qarşısını tətbiq üçün düzgün metal ərintisi seçməklə ən yaxşı şəkildə almaq olar. Spesifikatorlar əməliyyat mühitinə, proses şəraitinə və digər dəyişənlərə əsaslanaraq korroziya riskini minimuma endirmək üçün optimal boru materialını seçmək üçün lazımi səy göstərməlidirlər.
Müəyyənləşdiricilərə material seçimini optimallaşdırmağa kömək etmək üçün onlar metalların lokal korroziyaya qarşı müqavimətini müəyyən etmək üçün onların PREN dəyərlərini müqayisə edə bilərlər. PREN xrom (Cr), molibden (Mo) və azot (N) tərkibi daxil olmaqla, ərintinin kimyəvi tərkibindən aşağıdakı kimi hesablana bilər:
PREN ərintidəki korroziyaya davamlı elementlərin xrom, molibden və azot miqdarı ilə artır. PREN əlaqəsi kimyəvi tərkibə görə müxtəlif paslanmayan poladlar üçün kritik pitting temperaturuna (CPT) əsaslanır - çuxurlaşma korroziyasının müşahidə olunduğu ən aşağı temperatur. müqavimət.PREN-də kiçik bir artım, ərinti ilə müqayisədə CPT-də kiçik bir artıma bərabərdir, halbuki PREN-də böyük bir artım, əhəmiyyətli dərəcədə yüksək CPT-yə qədər performansın əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdığını göstərir.
Cədvəl 1 dənizdə neft və qaz tətbiqlərində geniş istifadə olunan müxtəlif ərintilərin PREN dəyərlərini müqayisə edir. Bu spesifikasiyanın daha yüksək dərəcəli boru ərintisi seçməklə korroziyaya davamlılığı necə əhəmiyyətli dərəcədə artıra biləcəyini göstərir. 316-dan 317 paslanmayan poladdan keçərkən PREN yalnız bir qədər artır. Əhəmiyyətli performans artımı üçün 6 Mo super paslanmaz polad və ya 70x supertəsərrüfatsız polad25 olur. ideal olaraq istifade olunur.
Paslanmayan poladda nikelin (Ni) daha yüksək konsentrasiyası korroziyaya davamlılığı da artırır. Bununla belə, paslanmayan poladın nikel tərkibi PREN tənliyinin bir hissəsi deyil. İstənilən halda, daha yüksək nikel konsentrasiyası olan paslanmayan poladları təyin etmək çox vaxt faydalıdır, çünki bu element korroziyaya davamlılığı göstərən yerli korroziyanı göstərən səthləri yenidən passivləşdirməyə kömək edir. və 1/8 sərt borunun əyilməsi və ya soyuq çəkilməsi zamanı martensit əmələ gəlməsinin qarşısını alır. Martensit metallarda arzuolunmaz kristal fazadır ki, paslanmayan poladın lokal korroziyaya, eləcə də xloriddən qaynaqlanan krekinqlərə qarşı müqavimətini azaldır. 316/316L-də minimum hidrogen tələb edən tətbiqlər üçün yüksək nikel tərkibi ən azı 12% təşkil edir. ASTM standart spesifikasiyasında 316/316L paslanmayan polad üçün tələb olunan nikel konsentrasiyası 10% təşkil edir.
Lokallaşdırılmış korroziya dəniz mühitində istifadə olunan boruların istənilən yerində baş verə bilər. Bununla belə, çuxur korroziyası artıq çirklənmiş ərazilərdə, yarıq korroziyasının isə boru ilə montaj aparatı arasında dar boşluqlar olan ərazilərdə baş vermə ehtimalı daha yüksəkdir. PREN-i əsas götürərək, spesifikator istənilən lokallaşdırılmış korroziya riskini minimuma endirmək üçün ən yaxşı boru ərintisi seçə bilər.
Bununla belə, unutmayın ki, korroziya riskinə təsir edə biləcək digər dəyişənlər də var. Məsələn, temperatur paslanmayan poladın çuxura davamlılığına təsir göstərir. İsti dəniz iqlimləri üçün 6 molibden super austenitic və ya 2507 super dupleks paslanmayan polad boru ciddi şəkildə nəzərə alınmalıdır, çünki bu materiallar lokal korroziyaya və xlorid stresinə, boruların soyuducu gərginliyinə qarşı əla müqavimətə malikdir.61313 kifayət qədər ola bilər, xüsusilə də uğurlu istifadə tarixi müəyyən edildikdə.
Dəniz platformasının sahibləri və operatorları, həmçinin boru quraşdırıldıqdan sonra korroziya riskini minimuma endirmək üçün tədbirlər görə bilərlər. Onlar boruların korroziyaya uğraması riskini azaltmaq üçün boruları təmiz saxlamalı və müntəzəm olaraq təzə su ilə yuyunmalıdırlar. Onlar həmçinin müntəzəm yoxlamalar zamanı yarıq korroziyasının olub-olmadığını axtarmaq üçün texniki qulluqçulara boru sıxaclarını açmalıdırlar.
Yuxarıda qeyd olunan addımlardan sonra platforma sahibləri və operatorları dəniz mühitində boru korroziyası və əlaqədar sızma riskini azalda, təhlükəsizliyi və səmərəliliyi yaxşılaşdıra, eyni zamanda məhsul itkisi və ya qaçaq emissiyaların buraxılması şansını azalda bilər.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
Journal of Petroleum Technology, Neft Mühəndisləri Cəmiyyətinin qabaqcıl jurnalıdır, kəşfiyyat və hasilat texnologiyasındakı irəliləyişlər, neft və qaz sənayesi məsələləri, SPE və onun üzvləri haqqında xəbərlər haqqında nüfuzlu brifinqlər və xüsusiyyətlər təqdim edir.