স্টেইনলেস স্টিলের পাইপের সহজাত জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকা সত্ত্বেও, সামুদ্রিক পরিবেশে স্থাপিত স্টেইনলেস স্টিলের পাইপগুলি তাদের প্রত্যাশিত জীবনকালে বিভিন্ন ধরণের জারা অনুভব করে। এই জারা পলাতক নির্গমন, পণ্যের ক্ষতি এবং সম্ভাব্য ঝুঁকির কারণ হতে পারে। অফশোর প্ল্যাটফর্মের মালিক এবং অপারেটররা আরও ভাল জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদানকারী শক্তিশালী পাইপ উপকরণ নির্দিষ্ট করে ক্ষয়ের ঝুঁকি কমাতে পারেন। পরবর্তীতে, রাসায়নিক ইনজেকশন, হাইড্রোলিক এবং ইম্পলস লাইন এবং প্রক্রিয়াজাতকরণ এবং সেন্সিং সরঞ্জাম পরিদর্শন করার সময় তাদের সতর্ক থাকতে হবে যাতে ক্ষয় ইনস্টল করা পাইপের অখণ্ডতার জন্য হুমকি না হয় এবং নিরাপত্তার সাথে আপস না করে।
স্থানীয় ক্ষয় অনেক প্ল্যাটফর্ম, জাহাজ, জাহাজ এবং অফশোর ইনস্টলেশনের পাইপিংয়ে পাওয়া যেতে পারে। এই ক্ষয় পিটিং বা ফাটল ক্ষয়ের আকারে হতে পারে, যার যেকোনো একটি পাইপের প্রাচীর ক্ষয় করতে পারে এবং তরল নির্গমনের কারণ হতে পারে।
যখন অ্যাপ্লিকেশনের অপারেটিং তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় তখন ক্ষয়ের ঝুঁকি বেশি থাকে। তাপ টিউবের প্রতিরক্ষামূলক বাইরের প্যাসিভ অক্সাইড ফিল্মের ধ্বংসকে ত্বরান্বিত করতে পারে, যার ফলে পিটিং ক্ষয় তৈরি হয়।
দুর্ভাগ্যবশত, স্থানীয়ভাবে তৈরি পিটিং এবং ফাটলের ক্ষয় সনাক্ত করা কঠিন হতে পারে, যার ফলে এই ধরণের ক্ষয় সনাক্তকরণ, ভবিষ্যদ্বাণী করা এবং ডিজাইন করা আরও কঠিন হয়ে পড়ে। এই ঝুঁকিগুলি বিবেচনা করে, প্ল্যাটফর্ম মালিক, অপারেটর এবং ডিজাইনারদের তাদের প্রয়োগের জন্য সেরা পাইপিং উপাদান নির্বাচন করার সময় সতর্কতা অবলম্বন করা উচিত। ক্ষয়ের বিরুদ্ধে তাদের প্রতিরক্ষার প্রথম লাইন হল উপাদান নির্বাচন, তাই এটি সঠিকভাবে করা গুরুত্বপূর্ণ। সৌভাগ্যবশত, তারা স্থানীয়ভাবে তৈরি জারা প্রতিরোধের একটি খুব সহজ কিন্তু খুব কার্যকর পরিমাপ, পিটিং রেজিস্ট্যান্স ইকুইভ্যালেন্ট নম্বর (PREN) ব্যবহার করে বেছে নিতে পারে। একটি ধাতুর PREN মান যত বেশি হবে, স্থানীয়ভাবে তৈরি জারা প্রতিরোধের জন্য এর প্রতিরোধ ক্ষমতা তত বেশি হবে।
এই প্রবন্ধে পর্যালোচনা করা হবে কিভাবে পিটিং এবং ফাটলের ক্ষয় সনাক্ত করা যায় এবং কীভাবে উপাদানের PREN মানের উপর ভিত্তি করে অফশোর তেল ও গ্যাস প্রয়োগের জন্য টিউবিং উপাদান নির্বাচনকে সর্বোত্তম করা যায়।
সাধারণ ক্ষয়ের তুলনায় ছোট এলাকায় স্থানীয় ক্ষয় ঘটে, যা ধাতুর পৃষ্ঠে বেশি অভিন্ন। লবণাক্ত জল সহ ক্ষয়কারী তরলের সংস্পর্শে আসার কারণে ধাতুর বাইরের ক্রোমিয়াম-সমৃদ্ধ প্যাসিভ অক্সাইড ফিল্ম ফেটে গেলে 316টি স্টেইনলেস স্টিলের পাইপে পিটিং এবং ফাটল ক্ষয় তৈরি হতে শুরু করে। ক্লোরাইড-সমৃদ্ধ অফশোর এবং উপকূলীয় সামুদ্রিক পরিবেশ, সেইসাথে উচ্চ তাপমাত্রা এবং এমনকি টিউবিং পৃষ্ঠের দূষণ, এই প্যাসিভেশন ফিল্মের অবক্ষয়ের সম্ভাবনা বৃদ্ধি করে।
পিটিং। পাইপের দৈর্ঘ্যের প্যাসিভেশন ফিল্মটি ধ্বংস হয়ে গেলে পাইপের পৃষ্ঠে ছোট ছোট গর্ত বা গর্ত তৈরি হলে পিটিং ক্ষয় ঘটে। বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময় এই ধরনের গর্তগুলি বৃদ্ধি পেতে পারে, যার ফলে ধাতুর লোহা গর্তের নীচের দ্রবণে দ্রবীভূত হয়। দ্রবীভূত লোহা তখন গর্তের উপরের দিকে ছড়িয়ে পড়ে এবং জারিত হয়ে আয়রন অক্সাইড বা মরিচা তৈরি করে। গর্তটি গভীর হওয়ার সাথে সাথে, বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বিক্রিয়া ত্বরান্বিত হয়, ক্ষয় তীব্র হয় এবং পাইপের দেয়ালে ছিদ্র সৃষ্টি করে এবং ফুটো হতে পারে।
টিউবিং এর বাইরের পৃষ্ঠ দূষিত হলে পিটিং ক্ষয়ের ঝুঁকি বেশি থাকে (চিত্র ১)। উদাহরণস্বরূপ, ওয়েল্ডিং এবং গ্রাইন্ডিং অপারেশন থেকে দূষণ পাইপের প্যাসিভেটিং অক্সাইড স্তরকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে, যার ফলে পিটিং ক্ষয় তৈরি হয় এবং ত্বরান্বিত হয়। পাইপ থেকে দূষণ মোকাবেলা করার ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য। উপরন্তু, যখন লবণের ফোঁটা বাষ্পীভূত হয়, তখন পাইপে তৈরি ভেজা লবণের স্ফটিকগুলি অক্সাইড স্তরকে রক্ষা করার জন্য একই কাজ করে এবং পিটিং ক্ষয় হতে পারে। এই ধরণের দূষণ রোধ করতে, নিয়মিতভাবে বিশুদ্ধ জল দিয়ে আপনার পাইপগুলি পরিষ্কার রাখুন।
চিত্র ১ – অ্যাসিড, লবণ এবং অন্যান্য জমা দ্বারা দূষিত ৩১৬/৩১৬L স্টেইনলেস স্টিলের পাইপ গর্তের ক্ষয়ের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল।
ফাটলের ক্ষয়। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, অপারেটর সহজেই পিটিং সনাক্ত করতে পারে। তবে, ফাটলের ক্ষয় সনাক্ত করা সহজ নয় এবং অপারেটর এবং কর্মীদের জন্য এটি আরও বেশি ঝুঁকি তৈরি করে। এটি সাধারণত এমন পাইপগুলিতে ঘটে যেখানে আশেপাশের উপকরণগুলির মধ্যে শক্ত জায়গা থাকে, যেমন ক্লিপ দিয়ে জায়গায় আটকে থাকা পাইপ বা পাশাপাশি শক্তভাবে ইনস্টল করা পাইপ। যখন ব্রিন ফাটলে প্রবেশ করে, তখন সময়ের সাথে সাথে একটি রাসায়নিকভাবে আক্রমণাত্মক অ্যাসিডযুক্ত ফেরিক ক্লোরাইড (FeCl3) দ্রবণ তৈরি হয় এবং ত্বরান্বিত ফাটলের ক্ষয় ঘটায় (চিত্র 2)। যেহেতু ফাটলগুলি নিজেই ক্ষয়ের ঝুঁকি বাড়ায়, তাই পিটিং ক্ষয়ের চেয়ে অনেক কম তাপমাত্রায় ফাটলের ক্ষয় ঘটতে পারে।
চিত্র ২ – পাইপ এবং পাইপ সাপোর্টের (উপরে) মধ্যে এবং যখন পাইপটি অন্যান্য পৃষ্ঠের (নীচে) কাছাকাছি স্থাপন করা হয় তখন ফাটলের মধ্যে রাসায়নিকভাবে আক্রমণাত্মক অ্যাসিডযুক্ত ফেরিক ক্লোরাইড দ্রবণ তৈরির কারণে ফাটলের ক্ষয় হতে পারে।
ফাটলের ক্ষয় সাধারণত পাইপের দৈর্ঘ্য এবং পাইপ সাপোর্ট ক্লিপের মধ্যে তৈরি ফাটলের প্রথমে পিটিং ক্ষয়কে অনুকরণ করে। তবে, ফ্র্যাকচারের মধ্যে তরলে Fe++ ঘনত্ব বৃদ্ধির কারণে, প্রাথমিক গর্তটি ক্রমশ বড় হতে থাকে যতক্ষণ না এটি পুরো ফ্র্যাকচারটি ঢেকে দেয়। অবশেষে, ফাটলের ক্ষয় পাইপটিকে ছিদ্র করতে পারে।
শক্ত ফাটল ক্ষয়ের সবচেয়ে বড় ঝুঁকি। অতএব, পাইপের পরিধির বেশিরভাগ অংশ ঘিরে থাকা পাইপ ক্ল্যাম্পগুলি খোলা ক্ল্যাম্পগুলির তুলনায় বেশি ঝুঁকিপূর্ণ, যা পাইপ এবং ক্ল্যাম্পের মধ্যে যোগাযোগের পৃষ্ঠকে কমিয়ে দেয়। রক্ষণাবেক্ষণ প্রযুক্তিবিদরা নিয়মিতভাবে ক্ল্যাম্পগুলি খুলে এবং পাইপের পৃষ্ঠটি ক্ষয়ের জন্য পরিদর্শন করে ফাটল ক্ষয়ের ক্ষতি বা ব্যর্থতার সম্ভাবনা কমাতে সাহায্য করতে পারেন।
প্রয়োগের জন্য সঠিক ধাতব খাদ নির্বাচন করে পাইপিং এবং ফাটলের ক্ষয় সবচেয়ে ভালোভাবে প্রতিরোধ করা যেতে পারে। অপারেটিং পরিবেশ, প্রক্রিয়ার অবস্থা এবং অন্যান্য পরিবর্তনশীলতার উপর ভিত্তি করে ক্ষয়ের ঝুঁকি কমাতে স্পেসিফায়ারদের সর্বোত্তম পাইপিং উপাদান নির্বাচন করার জন্য যথাযথ সতর্কতা অবলম্বন করা উচিত।
স্পেসিফায়ারদের উপাদান নির্বাচনকে অপ্টিমাইজ করতে সাহায্য করার জন্য, তারা স্থানীয় ক্ষয়ের বিরুদ্ধে তাদের প্রতিরোধ নির্ধারণের জন্য ধাতুর PREN মান তুলনা করতে পারে।PREN এর হিসাব সংকর ধাতুর রাসায়নিক গঠন থেকে করা যেতে পারে, যার মধ্যে ক্রোমিয়াম (Cr), মলিবডেনাম (Mo) এবং নাইট্রোজেন (N) উপাদান অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, নিম্নরূপ:
খাদে ক্ষয়-প্রতিরোধী উপাদান ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম এবং নাইট্রোজেনের পরিমাণের সাথে PREN বৃদ্ধি পায়। রাসায়নিক গঠনের ক্ষেত্রে বিভিন্ন স্টেইনলেস স্টিলের জন্য PREN সম্পর্কটি সমালোচনামূলক পিটিং তাপমাত্রা (CPT) - সর্বনিম্ন তাপমাত্রা যেখানে পিটিং জারা পরিলক্ষিত হয় - এর উপর ভিত্তি করে। মূলত, PREN CPT-এর সমানুপাতিক। অতএব, উচ্চতর PREN মান উচ্চতর পিটিং প্রতিরোধের ইঙ্গিত দেয়। PREN-এর একটি ছোট বৃদ্ধি খাদের তুলনায় CPT-তে একটি ছোট বৃদ্ধির সমতুল্য, যেখানে PREN-এর একটি বড় বৃদ্ধি উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর CPT-তে কর্মক্ষমতার উল্লেখযোগ্য উন্নতি নির্দেশ করে।
সারণি 1 বিভিন্ন ধরণের অ্যালয়গুলির PREN মান তুলনা করে যা সাধারণত অফশোর তেল এবং গ্যাস অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়। এটি দেখায় যে কীভাবে স্পেসিফিকেশন উচ্চতর গ্রেডের পাইপ অ্যালয় নির্বাচন করে জারা প্রতিরোধের উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নতি করতে পারে। 316 থেকে 317 স্টেইনলেস স্টিলে রূপান্তরিত হলে PREN কেবল সামান্য বৃদ্ধি পায়। উল্লেখযোগ্য কর্মক্ষমতা বৃদ্ধির জন্য, 6 Mo সুপার অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল বা 2507 সুপার ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল আদর্শভাবে ব্যবহার করা হয়।
স্টেইনলেস স্টিলে নিকেল (Ni) এর উচ্চ ঘনত্ব ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতাও বৃদ্ধি করে। তবে, স্টেইনলেস স্টিলের নিকেলের পরিমাণ PREN সমীকরণের অংশ নয়। যাই হোক না কেন, উচ্চ নিকেল ঘনত্ব সহ স্টেইনলেস স্টিল নির্দিষ্ট করা প্রায়শই উপকারী, কারণ এই উপাদানটি স্থানীয় ক্ষয়ের লক্ষণ দেখা যায় এমন পৃষ্ঠগুলিকে পুনরায় নিষ্ক্রিয় করতে সাহায্য করে। নিকেল অস্টেনাইটকে স্থিতিশীল করে এবং 1/8 হার্ড পাইপ বাঁকানো বা ঠান্ডা করার সময় মার্টেনসাইট গঠন প্রতিরোধ করে। মার্টেনসাইট হল ধাতুতে একটি অবাঞ্ছিত স্ফটিক পর্যায় যা স্থানীয় ক্ষয়ের পাশাপাশি ক্লোরাইড-প্ররোচিত স্ট্রেস ক্র্যাকিংয়ের বিরুদ্ধে স্টেইনলেস স্টিলের প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে। 316/316L-এ কমপক্ষে 12% এর উচ্চ নিকেলের পরিমাণ উচ্চ চাপের গ্যাসীয় হাইড্রোজেন জড়িত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্যও কাম্য। ASTM স্ট্যান্ডার্ড স্পেসিফিকেশনে 316/316L স্টেইনলেস স্টিলের জন্য প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন নিকেল ঘনত্ব 10%।
সামুদ্রিক পরিবেশে ব্যবহৃত পাইপের যেকোনো জায়গায় স্থানীয় ক্ষয় ঘটতে পারে। তবে, যেসব জায়গা ইতিমধ্যেই দূষিত, সেখানে পিটিং জায়গায় ক্ষয় হওয়ার সম্ভাবনা বেশি, অন্যদিকে পাইপ এবং মাউন্টিং হার্ডওয়্যারের মধ্যে সংকীর্ণ ফাঁক থাকা জায়গায় ফাটল জায়গায় ক্ষয় হওয়ার সম্ভাবনা বেশি। PREN কে ভিত্তি হিসেবে ব্যবহার করে, স্পেসিফায়ার যেকোনো ধরণের স্থানীয় ক্ষয়ের ঝুঁকি কমাতে সেরা পাইপ অ্যালয় নির্বাচন করতে পারে।
তবে, মনে রাখবেন যে অন্যান্য পরিবর্তনশীল বিষয়ও রয়েছে যা ক্ষয় ঝুঁকিকে প্রভাবিত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, তাপমাত্রা স্টেইনলেস স্টিলের পিটিং প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে। গরম সামুদ্রিক জলবায়ুর জন্য, 6 মলিবডেনাম সুপার অস্টেনিটিক বা 2507 সুপার ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল পাইপ গুরুত্ব সহকারে বিবেচনা করা উচিত কারণ এই উপকরণগুলির স্থানীয় ক্ষয় এবং ক্লোরাইড স্ট্রেস ক্র্যাকিংয়ের জন্য চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। ঠান্ডা জলবায়ুর জন্য, 316/316L পাইপ যথেষ্ট হতে পারে, বিশেষ করে যদি সফল ব্যবহারের ইতিহাস প্রতিষ্ঠিত হয়ে থাকে।
টিউবিং স্থাপনের পর অফশোর প্ল্যাটফর্ম মালিক এবং অপারেটররাও ক্ষয়ের ঝুঁকি কমাতে পদক্ষেপ নিতে পারেন। পাইপ পরিষ্কার রাখা উচিত এবং গর্তের ক্ষয়ের ঝুঁকি কমাতে নিয়মিত বিশুদ্ধ জল দিয়ে ধুয়ে ফেলা উচিত। নিয়মিত পরিদর্শনের সময় ফাটলের ক্ষয়ের উপস্থিতি পরীক্ষা করার জন্য রক্ষণাবেক্ষণ প্রযুক্তিবিদদের খোলা টিউবিং ক্ল্যাম্পও রাখা উচিত।
উপরে বর্ণিত পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করে, প্ল্যাটফর্ম মালিক এবং অপারেটররা সামুদ্রিক পরিবেশে টিউবিং ক্ষয় এবং সম্পর্কিত ফুটো হওয়ার ঝুঁকি কমাতে পারে, নিরাপত্তা এবং দক্ষতা উন্নত করতে পারে, একই সাথে পণ্যের ক্ষতি বা পলাতক নির্গমনের সম্ভাবনা হ্রাস করতে পারে।
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
পেট্রোলিয়াম টেকনোলজি জার্নাল হল সোসাইটি অফ পেট্রোলিয়াম ইঞ্জিনিয়ার্সের প্রধান ম্যাগাজিন, যা অনুসন্ধান ও উৎপাদন প্রযুক্তির অগ্রগতি, তেল ও গ্যাস শিল্পের সমস্যা এবং SPE এবং এর সদস্যদের সম্পর্কে সংবাদ সম্পর্কে প্রামাণিক সংক্ষিপ্তসার এবং বৈশিষ্ট্য প্রদান করে।