Paslanmayan polad boruların xas korroziyaya davamlılığına baxmayaraq, dəniz mühitində quraşdırılmış paslanmayan polad borular gözlənilən xidmət müddəti ərzində müxtəlif növ korroziyaya məruz qalır.Bu korroziya qaçaq emissiyalara, məhsul itkilərinə və potensial risklərə səbəb ola bilər.Dəniz platformasının sahibləri və operatorları daha yaxşı korroziyaya davamlılıq təmin edən daha güclü boru materiallarını təyin etməklə korroziya riskini azalda bilərlər.Bundan sonra onlar kimyəvi inyeksiya xətlərini, hidravlik və impuls xətlərini yoxlayarkən, korroziyanın quraşdırılmış boru kəmərlərinin bütövlüyünü təhdid etməməsini və ya təhlükəsizliyi pozmamasını təmin etmək üçün cihazları və cihazları emal edərkən sayıq olmalıdırlar.
Lokallaşdırılmış korroziyaya bir çox platformalarda, gəmilərdə, gəmilərdə və dəniz boru kəmərlərində rast gəlmək olar.Bu korroziya çuxur və ya yarıq korroziyası şəklində ola bilər, bunlardan hər biri boru divarını aşındıra və mayenin buraxılmasına səbəb ola bilər.
Tətbiqin işləmə temperaturu artdıqca korroziya riski artır.İstilik borunun qoruyucu xarici passiv oksid filminin deqradasiyasını sürətləndirə bilər və bununla da çuxurun yaranmasına səbəb ola bilər.
Təəssüf ki, lokallaşdırılmış çuxur və yarıq korroziyasını aşkar etmək çətindir və bu korroziya növlərinin müəyyən edilməsini, proqnozlaşdırılmasını və layihələndirilməsini çətinləşdirir.Bu riskləri nəzərə alaraq, platforma sahibləri, operatorlar və dizaynçılar onların tətbiqi üçün ən yaxşı boru kəməri materialını seçərkən ehtiyatlı olmalıdırlar.Material seçimi onların korroziyaya qarşı ilk müdafiə xəttidir, ona görə də onu düzgün əldə etmək çox vacibdir.Xoşbəxtlikdən, onlar lokallaşdırılmış korroziya müqavimətinin çox sadə, lakin çox təsirli bir ölçüsünü, Pitting Müqavimətinin Ekvivalent Sayını (PREN) seçə bilərlər.Metalın PREN dəyəri nə qədər yüksək olarsa, onun lokal korroziyaya qarşı müqaviməti bir o qədər yüksəkdir.
Bu məqalədə çuxurların və yarıqların korroziyasını necə müəyyənləşdirmək, eləcə də materialın PREN dəyərinə əsaslanaraq dənizdə neft və qaz tətbiqləri üçün boru materialı seçimini necə optimallaşdırmaq olar.
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 duzlu su da daxil olmaqla aşındırıcı mayelərə məruz qalması nəticəsində parçalandıqda çuxur və yarıq korroziyası əmələ gəlməyə başlayır.Xloridlərlə zəngin dəniz mühitləri, həmçinin yüksək temperatur və hətta boru səthinin çirklənməsi bu passivasiya filminin deqradasiyası ehtimalını artırır.
Pitting Pitting korroziyası borunun bir hissəsindəki passivasiya filmi parçalandıqda, borunun səthində kiçik boşluqlar və ya çuxurlar əmələ gətirdikdə baş verir.Elektrokimyəvi reaksiyalar getdikcə bu cür çuxurların böyüməsi ehtimalı var, bunun nəticəsində metaldakı dəmir çuxurun dibində məhlulda həll olunur.Daha sonra həll olunan dəmir çuxurun üstünə yayılacaq və dəmir oksidi və ya pas əmələ gətirmək üçün oksidləşəcək.Çuxur dərinləşdikcə elektrokimyəvi reaksiyalar sürətlənir, korroziya artır, bu da boru divarının perforasiyasına və sızmalara səbəb ola bilər.
Boruların xarici səthi çirklənmişsə, çuxurlara daha çox həssasdırlar (Şəkil 1).Məsələn, qaynaq və üyüdmə əməliyyatlarından gələn çirkləndiricilər borunun passivasiya oksidi təbəqəsinə zərər verə bilər və bununla da çuxur əmələ gətirir və sürətləndirir.Eyni şey boruların çirklənməsi ilə mübarizəyə də aiddir.Bundan əlavə, duz damcıları buxarlandıqca, borularda əmələ gələn yaş duz kristalları oksid təbəqəsini qoruyur və çuxura səbəb ola bilər.Bu cür çirklənmənin qarşısını almaq üçün borularınızı müntəzəm olaraq təzə su ilə yuyaraq təmiz saxlayın.
Şəkil 1. Turşu, şoran və digər çöküntülərlə çirklənmiş 316/316L paslanmayan polad boru çuxura çox həssasdır.
yarıq korroziyası.Əksər hallarda çuxurlar operator tərəfindən asanlıqla aşkar edilə bilər.Bununla belə, yarıqların korroziyasını aşkar etmək asan deyil və operatorlar və işçilər üçün daha böyük risk yaradır.Bu, adətən ətrafdakı materiallar arasında dar boşluqları olan borularda, məsələn, sıxaclar və ya bir-birinin yanında sıx şəkildə yığılmış borular ilə yerində saxlanılan borularda baş verir.Duzlu su yarığa sızdıqda, zaman keçdikcə bu sahədə kimyəvi cəhətdən aqressiv turşulaşdırılmış dəmir xlorid məhlulu (FeCl3) əmələ gəlir ki, bu da yarığın korroziyasının sürətlənməsinə səbəb olur (şək. 2).Yarıqların özü korroziya riskini artırdığından, yarıq korroziyası çuxurdan daha aşağı temperaturda baş verə bilər.
Şəkil 2 – Boru ilə boru dayağı (üst) arasında və boru digər səthlərə yaxın quraşdırıldıqda (aşağıda) boşluqda kimyəvi cəhətdən aqressiv dəmir xloridin turşulaşdırılmış məhlulunun əmələ gəlməsi səbəbindən yarıq korroziyası yarana bilər.
Yarıqların korroziyası adətən boru bölməsi ilə boru dayaq yaxası arasında yaranan boşluqda ilk növbədə çuxurun əmələ gəlməsini təqlid edir.Lakin sınıq daxilindəki mayedə Fe++ konsentrasiyasının artması ilə əlaqədar olaraq ilkin huni bütün sınığı əhatə edənə qədər böyüyür və böyüyür.Nəhayət, yarıqların korroziyası borunun perforasiyasına səbəb ola bilər.
Sıx çatlar ən böyük korroziya riskini təmsil edir.Buna görə də, boru çevrəsinin daha böyük hissəsini əhatə edən boru sıxacları, boru ilə sıxac arasındakı təmas səthini minimuma endirən açıq sıxaclardan daha riskli olur.Xidmət mütəxəssisləri qısqacları müntəzəm olaraq açmaq və boru səthini korroziyaya qarşı yoxlamaqla yarıqların korroziyasının zədələnməsi və ya nasazlıq ehtimalını azaltmağa kömək edə bilər.
Tətbiq üçün düzgün metal ərintisi seçməklə çuxur və yarıq korroziyasının qarşısını almaq olar.Spesifikatorlar proses mühitindən, proses şəraitindən və digər dəyişənlərdən asılı olaraq korroziya riskini minimuma endirmək üçün optimal boru kəməri materialının seçilməsində lazımi səy göstərməlidirlər.
Müəyyənləşdiricilərə material seçimini optimallaşdırmağa kömək etmək üçün metalların lokal korroziyaya qarşı müqavimətini təyin etmək üçün PREN dəyərlərini müqayisə edə bilərlər.PREN, xrom (Cr), molibden (Mo) və azot (N) tərkibi daxil olmaqla, ərintinin kimyasından aşağıdakı kimi hesablana bilər:
PREN ərintidə xrom, molibden və azotun korroziyaya davamlı elementlərinin tərkibi ilə artır.PREN nisbəti kimyəvi tərkibdən asılı olaraq müxtəlif paslanmayan poladlar üçün çuxurlaşmanın baş verdiyi ən aşağı temperatur olan kritik çuxur temperaturuna (CPT) əsaslanır.Əslində, PREN CPT ilə mütənasibdir.Buna görə, daha yüksək PREN dəyərləri daha yüksək çuxur müqavimətini göstərir.PREN-də kiçik bir artım, ərinti ilə müqayisədə CPT-də yalnız kiçik bir artıma bərabərdir, PREN-də böyük bir artım isə əhəmiyyətli dərəcədə yüksək CPT ilə müqayisədə performansın əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdığını göstərir.
Cədvəl 1 dəniz neft və qaz sənayesində geniş istifadə olunan müxtəlif ərintilər üçün PREN dəyərlərini müqayisə edir.Daha yüksək keyfiyyətli boru ərintisi seçməklə spesifikasiyanın korroziyaya qarşı müqavimətini necə artıra biləcəyini göstərir.PREN 316 SS-dən 317 SS-ə qədər bir qədər artır.Super Austenitic 6 Mo SS və ya Super Duplex 2507 SS performansın əhəmiyyətli dərəcədə artması üçün idealdır.
Paslanmayan poladda daha yüksək nikel (Ni) konsentrasiyası da korroziyaya davamlılığı artırır.Bununla belə, paslanmayan poladın nikel tərkibi PREN tənliyinin bir hissəsi deyil.Hər halda, daha yüksək nikel tərkibli paslanmayan poladları seçmək çox vaxt sərfəlidir, çünki bu element lokallaşdırılmış korroziya əlamətləri göstərən səthləri yenidən passivləşdirməyə kömək edir.Nikel osteniti sabitləşdirir və 1/8 sərt borunun əyilməsi və ya soyuq çəkilməsi zamanı martensit əmələ gəlməsinin qarşısını alır.Martensit paslanmayan poladın lokal korroziyaya, eləcə də xloriddən qaynaqlanan stres krekinqinə qarşı müqavimətini azaldan metallarda arzuolunmaz kristal fazadır.316/316L poladda ən azı 12% daha yüksək nikel tərkibi yüksək təzyiqli hidrogen qazı tətbiqləri üçün də arzuolunandır.ASTM 316/316L paslanmayan polad üçün tələb olunan minimum nikel konsentrasiyası 10% təşkil edir.
Lokal korroziya dəniz mühitində istifadə olunan boruların hər hansı bir yerində baş verə bilər.Bununla belə, artıq çirklənmiş ərazilərdə çuxurların əmələ gəlməsi ehtimalı daha yüksəkdir, yarıqların korroziyasına isə boru və quraşdırma avadanlığı arasında dar boşluqlar olan yerlərdə daha çox rast gəlinir.PREN-i əsas götürərək, spesifikator istənilən növ lokallaşdırılmış korroziya riskini minimuma endirmək üçün ən yaxşı boru ərintisini seçə bilər.
Bununla belə, korroziya riskinə təsir edə biləcək başqa dəyişənlərin də olduğunu unutmayın.Məsələn, temperatur paslanmayan poladın çuxura qarşı müqavimətinə təsir göstərir.İsti dəniz iqlimləri üçün super austenitic 6 molibden polad və ya super duplex 2507 paslanmayan polad borular ciddi şəkildə nəzərdən keçirilməlidir, çünki bu materiallar lokallaşdırılmış korroziyaya və xlorid çatlamasına əla müqavimət göstərir.Soyuq iqlimlər üçün, xüsusilə uğurlu istifadə tarixi varsa, 316/316L boru kifayət ola bilər.
Dəniz platformasının sahibləri və operatorları da borular quraşdırıldıqdan sonra korroziya riskini minimuma endirmək üçün tədbirlər görə bilərlər.Onlar boruları təmiz saxlamalı və çuxurlaşma riskini azaltmaq üçün müntəzəm olaraq təzə su ilə yuyulmalıdırlar.Onlar həmçinin yarıqların korroziyasını yoxlamaq üçün müntəzəm yoxlamalar zamanı texniki xidmət texniklərinə boru sıxaclarını açmalıdırlar.
Yuxarıdakı addımları yerinə yetirməklə, platforma sahibləri və operatorları dəniz mühitində boru korroziyası və əlaqədar sızma riskini azalda, təhlükəsizliyi və səmərəliliyi yaxşılaşdıra və məhsul itkisi və ya qaçaq emissiya şansını azalda bilər.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Journal of Petroleum Technology, Neft Mühəndisləri Cəmiyyətinin aparıcı jurnalıdır, burada yüksək səviyyəli texnologiyada irəliləyişlər, neft və qaz sənayesi problemləri, SPE və onun üzvləri haqqında xəbərlər haqqında nüfuzlu xülasələr və məqalələr yer alır.