Bisan pa sa kinaiyanhon nga resistensya sa corrosion sa mga stainless steel pipe, ang mga stainless steel pipe nga gitaod sa mga marine environment makasinati sa lain-laing mga matang sa corrosion sa panahon sa ilang gipaabot nga kinabuhi.Kini nga corrosion mahimong mosangpot sa mga emisyon sa kagiw, pagkawala sa produkto ug potensyal nga mga risgo. ug proseso sa instrumentation ug sensing equipment aron maseguro nga ang corrosion dili makahulga sa integridad sa na-install nga piping ug makompromiso ang kaluwasan.
Ang localized corrosion makita sa daghang mga plataporma, barko, barko, ug piping sa mga instalasyon sa gawas sa baybayon.Kini nga corrosion mahimong sa porma sa pitting o crevice corrosion, bisan asa niini makaguba sa pipe wall ug makapahinabog fluid release.
Ang risgo sa corrosion mas dako kon ang operating temperatura sa aplikasyon increases.Heat makapadali sa kalaglagan sa protective outer passive oxide film sa tube, sa ingon nagpasiugda sa pagporma sa pitting corrosion.
Ikasubo, ang localized nga pitting ug crevice corrosion mahimong lisud mahibal-an, nga maghimo niini nga mga matang sa corrosion nga mas lisud sa pag-ila, pagtagna ug pagdesinyo. Ang Pitting Resistance Equivalent Number (PREN).Kon mas taas ang PREN value sa usa ka metal, mas taas ang resistensya niini sa localized corrosion.
Kini nga artikulo magrepaso kon unsaon pag-ila sa pitting ug crevice corrosion ug unsaon pag-optimize sa tubing material selection alang sa offshore oil ug gas nga mga aplikasyon base sa PREN value sa materyal.
Ang localized corrosion mahitabo sa gagmay nga mga lugar kon itandi sa general corrosion, nga mas uniporme sa metal surface.Pitting ug crevice corrosion magsugod sa pagporma sa 316 stainless steel pipes sa diha nga ang metal sa gawas nga chromium-rich passive oxide film mabuak tungod sa exposure sa corrosive fluids, lakip na ang asin nga tubig.Chloride-dato sa baybayon ug sa tubig sa tubig sa kalikopan sa ibabaw sa dagat ug bisan sa taas nga conmination sa ibabaw sa dagat. ang potensyal sa pagkadaot sa kini nga passivation film.
pitting.Pitting corrosion mahitabo sa diha nga ang passivation film sa usa ka gitas-on sa tubo maguba, nga nagporma og gagmay nga mga lungag o mga gahong sa ibabaw sa tubo.Ang maong mga gahong lagmit nga motubo samtang ang electrochemical reactions mahitabo, hinungdan sa puthaw sa metal nga dissolve ngadto sa solusyon sa ubos sa gahong. Ang gahong nagkalawom, ang mga electrochemical nga reaksyon mopaspas, ang corrosion mokusog, ug mahimong mosangpot sa pagbuslot sa bungbong sa tubo ug mosangpot sa pagtulo.
Ang tubing mas delikado sa pitting corrosion kung kontaminado ang gawas nga nawong niini (Figure 1). Pananglitan, ang kontaminasyon gikan sa welding ug grinding nga mga operasyon makadaut sa passivating oxide layer sa pipe, sa ingon nagporma ug nagpadali sa pitting corrosion. Ang sama nga pag-atubang sa kontaminasyon gikan sa mga tubo. aron maprotektahan ang oxide layer ug mahimong mosangpot sa pitting corrosion.Aron malikayan kining mga matang sa kontaminasyon, huptan nga limpyo ang imong mga tubo pinaagi sa kanunay nga pag-flush niini sa presko nga tubig.
Figure 1 – 316/316L stainless steel pipe nga kontaminado sa acid, brine ug uban pang mga deposito kaayo delikado sa pitting corrosion.
crevice corrosion.Sa kadaghanan nga mga kaso, ang pitting dali mailhan sa operator.Bisan pa, ang crevice corrosion dili sayon ​​​​nga makit-an ug makahatag og mas dako nga risgo sa mga operator ug personnel.Kasagaran kini mahitabo sa mga tubo nga adunay hugot nga mga luna tali sa palibot nga mga materyales, sama sa mga tubo nga gibutang sa lugar nga adunay mga clip o mga tubo nga hugot nga gitaod sa kilid.Sa diha nga ang brine motuhop ngadto sa chemical acid nga agresibo sa crevice aferric. (FeCl3) nga solusyon maporma sa lugar sa paglabay sa panahon ug hinungdan sa paspas nga crevice corrosion (Figure 2).
Figure 2 – Ang crevice corrosion mahimong maugmad tali sa tubo ug sa tubo nga suporta (ibabaw) ug sa dihang ang tubo mabutang duol sa ubang mga ibabaw (ubos) tungod sa pagkaporma sa kemikal nga agresibo nga acidified ferric chloride nga solusyon sa crevice.
Ang crevice corrosion kasagaran nagsundog sa pitting corrosion una sa crevice nga naporma tali sa usa ka gitas-on sa pipe ug sa pipe support clip.Apan, tungod sa pagtaas sa Fe++ nga konsentrasyon sa fluid sulod sa fracture, ang inisyal nga crater mahimong mas dako ug mas dako hangtud nga kini motabon sa tibuok fracture.
Ang hugot nga mga liki mao ang labing dako nga risgo sa kaagnasan.Busa, ang mga pipe clamps nga nagputos sa kadaghanan sa sirkumperensiya sa tubo lagmit nga nagpakita sa usa ka mas dako nga risgo kay sa open clamps, nga mamenosan ang kontak ibabaw sa taliwala sa pipe ug sa clamp.Maintenance technicians makatabang sa pagpakunhod sa kalagmitan sa crevice corrosion hinungdan sa kadaot o kapakyasan pinaagi sa regular nga pag-abli sa mga clamps ug sa pipe sa pag-abli.
Ang pitting ug crevice corrosion mahimong labing maayo nga mapugngan pinaagi sa pagpili sa husto nga metal alloy alang sa aplikasyon.Specifiers kinahanglan nga mag-ehersisyo tungod sa kakugi sa pagpili sa labing maayo nga piping nga materyal aron mamenosan ang risgo sa kaagnasan base sa operating environment, mga kondisyon sa proseso ug uban pang mga variables.
Aron matabangan ang mga specifier nga ma-optimize ang pagpili sa materyal, mahimo nila itandi ang mga kantidad sa PREN sa metal aron mahibal-an ang ilang resistensya sa lokal nga kaagnasan. Ang PREN mahimong kalkulado gikan sa kemikal nga komposisyon sa haluang metal, lakip ang sulud sa chromium (Cr), molybdenum (Mo), ug nitrogen (N), ingon sa mosunod:
Ang PREN nagdugang sa sulod sa corrosion-resistant nga mga elemento nga chromium, molybdenum ug nitrogen sa alloy.Ang PREN nga relasyon gibase sa kritikal nga pitting temperature (CPT) - ang pinakaubos nga temperatura diin ang pitting corrosion naobserbahan - alang sa nagkalain-laing stainless steels nga may kalabotan sa kemikal nga komposisyon. katumbas sa usa ka gamay nga pagtaas sa CPT kumpara sa haluang metal, samtang ang usa ka dako nga pagtaas sa PREN nagpaila sa usa ka hinungdanon nga pag-uswag sa pasundayag sa usa ka labi ka taas nga CPT.
Ang talaan 1 nagtandi sa mga kantidad sa PREN sa lainlaing mga haluang metal nga sagad gigamit sa mga aplikasyon sa lana ug gas sa gawas sa baybayon. Gipakita niini kung giunsa nga ang espesipikasyon mahimo’g makapauswag sa resistensya sa kaagnasan pinaagi sa pagpili sa usa ka labi ka taas nga grade pipe alloy. Ang PREN nagdugang gamay ra kung nagbalhin gikan sa 316 hangtod 317 nga stainless steel.
Ang mas taas nga mga konsentrasyon sa nickel (Ni) sa stainless steel makapalambo usab sa corrosion resistance.Bisan pa, ang nickel content sa stainless steel dili bahin sa PREN equation.Sa bisan unsa nga kaso, kasagaran mapuslanon ang pagtino sa stainless steels nga adunay mas taas nga nickel concentrations, tungod kay kini nga elemento makatabang sa pag-usab sa mga nawong nga nagpakita sa mga timailhan sa localized corrosion.Nickels ug nagpalig-on sa pagporma sa pagkaguba. 1/8 gahi nga tubo.Ang Martensite usa ka dili gusto nga crystalline phase sa mga metal nga makapamenos sa resistensya sa stainless steel sa localized corrosion ingon man chloride-induced stress cracking.A mas taas nga nickel content nga labing menos 12% sa 316/316L mao usab ang tilinguhaon alang sa mga aplikasyon nga naglambigit sa high pressure gaseous nga konsentrasyon nga gikinahanglan sa 316 TM nga standard nga hydrogen. 10%.
Ang localized corrosion mahimong mahitabo bisan asa sa mga tubo nga gigamit sa marine environment.Bisan pa, ang pitting corrosion mas lagmit nga mahitabo sa mga lugar nga kontaminado na, samtang ang crevice corrosion mas lagmit nga mahitabo sa mga lugar nga adunay pig-ot nga mga gintang tali sa tubo ug sa mounting hardware. Gamit ang PREN isip basehan, ang specifier makapili sa pinakamaayo nga pipe alloy aron mamenosan ang risgo sa bisan unsang matang sa localized nga mga gaps.
Bisan pa, hinumdomi nga adunay uban nga mga variable nga makaapekto sa peligro sa kaagnasan.Pananglitan, ang temperatura makaapekto sa pitting nga resistensya sa stainless steel.Alang sa init nga klima sa dagat, ang 6 molybdenum super austenitic o 2507 super duplex nga stainless steel pipe kinahanglan nga seryoso nga tagdon tungod kay kini nga mga materyales adunay maayo kaayo nga pagbatok sa lokal nga kaagnasan ug chloride stress cracking. natukod na.
Ang mga tag-iya ug mga operator sa offshore nga plataporma mahimo usab nga mohimo ug mga lakang aron mamenosan ang risgo sa kaagnasan human ma-install ang tubing.Kinahanglan nilang huptan nga limpyo ug regular ang mga tubo sa presko nga tubig aron makunhuran ang risgo sa pagkubkob.
Pagsunod sa mga lakang nga gilatid sa ibabaw, ang mga tag-iya sa plataporma ug mga operator mahimo’g makunhuran ang peligro sa kaagnasan sa tubing ug mga may kalabutan nga pagtulo sa mga palibot sa dagat, pagpauswag sa kaluwasan ug kaepektibo, samtang gipamubu ang higayon nga mawala ang produkto o ang pagpagawas sa mga puga nga gipagawas.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
Ang Journal of Petroleum Technology mao ang punoan nga magasin sa Society of Petroleum Engineers, nga naghatag ug awtoritatibo nga mga mubu ug mga bahin sa mga pag-uswag sa eksplorasyon ug teknolohiya sa produksiyon, mga isyu sa industriya sa lana ug gas, ug balita bahin sa SPE ug mga miyembro niini.