Bisan pa sa kinaiyanhong resistensya sa kaagnasan sa mga tubo nga stainless steel, ang mga tubo nga stainless steel nga gi-install sa mga palibot sa dagat dali nga maapektuhan sa lainlaing mga klase sa kaagnasan sa panahon sa ilang gilauman nga kinabuhi sa serbisyo. Kini nga kaagnasan mahimong mosangpot sa mga fugitive emissions, pagkawala sa produkto ug potensyal nga mga risgo. Ang mga tag-iya ug operator sa offshore platform mahimong makunhuran ang risgo sa kaagnasan pinaagi sa pagtino sa mas lig-on nga mga materyales sa tubo gikan sa sinugdanan alang sa mas maayo nga resistensya sa kaagnasan. Pagkahuman, kinahanglan silang magpabilin nga mabinantayon sa pag-inspeksyon sa mga linya sa kemikal nga injection, hydraulic ug impulse lines, ug mga instrumento sa proseso ug instrumentasyon aron masiguro nga ang kaagnasan dili maghulga sa integridad sa gi-install nga mga tubo o makadaot sa kaluwasan.
Ang lokal nga kaagnasan makita sa daghang mga plataporma, barko, ug mga tubo sa kadagatan. Kini nga kaagnasan mahimong anaa sa porma sa pitting o crevice corrosion, nga ang bisan hain niini mahimong makaguba sa bungbong sa tubo ug hinungdan sa pagpagawas sa likido.
Motaas ang risgo sa taya samtang motaas ang temperatura sa paggamit. Ang kainit makapadali sa pagkaguba sa protective outer passive oxide film sa tubo, sa ingon moresulta sa pagkabuak.
Ikasubo, ang localized pitting ug crevice corrosion lisod mamatikdan, nga nagpalisod sa pag-ila, pagtagna, ug pagdisenyo niining mga matang sa corrosion. Tungod niining mga risgo, ang mga tag-iya sa plataporma, mga operator, ug mga designee kinahanglan nga mag-amping sa pagpili sa labing maayo nga materyal sa pipeline para sa ilang aplikasyon. Ang pagpili sa materyal mao ang ilang unang linya sa depensa batok sa corrosion, busa ang paghimo niini sa husto importante kaayo. Maayo na lang, makagamit sila og yano apan epektibo nga sukod sa localized corrosion resistance, 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 motan-aw kon unsaon pag-ila sa pitting ug crevice corrosion ug kon unsaon pag-optimize sa pagpili sa materyal sa tubo para sa mga aplikasyon sa lana ug gas sa gawas sa nasud base sa PREN value sa materyal.
Ang localized corrosion mahitabo sa gagmay nga mga lugar kon itandi sa kinatibuk-ang corrosion, nga mas parehas sa ibabaw sa metal. Ang pitting ug crevice corrosion magsugod sa pagporma sa 316 stainless steel tubing kung ang gawas nga chromium-rich passive oxide film sa metal mabuak tungod sa pagkaladlad sa corrosive liquids, lakip ang tubig nga parat. Ang mga palibot sa dagat nga dato sa chlorides, ingon man ang taas nga temperatura ug bisan ang kontaminasyon sa ibabaw sa tubing, nagdugang sa posibilidad sa pagkadaot niining passivation film.
Ang pitting corrosion mahitabo kon ang passivation film sa usa ka bahin sa tubo maguba, nga moporma og gagmay nga mga lungag o mga lungag sa ibabaw sa tubo. Kini nga mga lungag lagmit nga motubo samtang magpadayon ang mga electrochemical reaction, nga moresulta sa puthaw sa metal nga matunaw sa solusyon sa ilawom sa lungag. Ang natunaw nga puthaw unya mokaylap sa ibabaw sa lungag ug mo-oxidize aron maporma ang iron oxide o taya. Samtang molalom ang lungag, mopaspas ang mga electrochemical reaction, modaghan ang corrosion, nga mahimong mosangpot sa pagkabuslot sa bungbong sa tubo ug mosangpot sa mga leak.
Mas daling mabuak ang mga tubo kon ang ilang gawas nga nawong kontaminado (Figure 1). Pananglitan, ang mga kontaminante gikan sa mga operasyon sa welding ug grinding makadaot sa passivation oxide layer sa tubo, sa ingon maporma ug mapadali ang pagkabuak. Parehas usab kini sa pag-atubang sa polusyon gikan sa mga tubo. Dugang pa, samtang ang mga tinulo sa asin moalisngaw, ang basa nga mga kristal sa asin nga maporma sa mga tubo manalipod sa oxide layer ug mahimong mosangpot sa pagkabuak. Aron malikayan kini nga mga matang sa kontaminasyon, hupti nga limpyo ang imong mga tubo pinaagi sa kanunay nga pag-flush niini gamit ang presko nga tubig.
Hulagway 1. Ang 316/316L nga stainless steel nga tubo nga kontaminado sa acid, saline, ug uban pang mga deposito dali ra madaot.
kaagnasan sa crevice. Sa kadaghanang mga kaso, ang pitting dali nga mamatikdan sa operator. Bisan pa, ang kaagnasan sa crevice dili dali nga mamatikdan ug naghatag ug mas dako nga peligro sa mga operator ug mga personahe. Kasagaran kini mahitabo sa mga tubo nga adunay pig-ot nga mga gintang taliwala sa mga naglibot nga materyales, sama sa mga tubo nga gihuptan sa lugar nga adunay mga clamp o mga tubo nga hugot nga giputos tupad sa usag usa. Kung ang brine mosulod sa gintang, sa paglabay sa panahon, usa ka agresibo nga kemikal nga acidified ferric chloride solution (FeCl3) ang maporma niining dapita, nga hinungdan sa paspas nga kaagnasan sa gintang (Fig. 2). Tungod kay ang kaagnasan sa crevice sa kinaiya niini nagdugang sa risgo sa kaagnasan, ang kaagnasan sa crevice mahimong mahitabo sa mas ubos nga temperatura kaysa sa pitting.
Hulagway 2 – Ang kaagnasan sa mga kislap mahimong molambo taliwala sa tubo ug sa suporta sa tubo (ibabaw) ug kung ang tubo gi-instalar duol sa ubang mga nawong (ubos) tungod sa pagporma sa usa ka agresibo sa kemikal nga asidikong solusyon sa ferric chloride sa gintang.
Ang crevice corrosion kasagaran susama sa pag-una sa pitting sa gintang nga naporma tali sa seksyon sa tubo ug sa pipe support collar. Bisan pa, tungod sa pagtaas sa konsentrasyon sa Fe++ sa pluwido sulod sa bali, ang inisyal nga funnel nagkadako ug nagkadako hangtod nga matabonan niini ang tibuok bali. Sa katapusan, ang crevice corrosion mahimong mosangpot sa pagkabuslot sa tubo.
Ang mga baga nga liki mao ang pinakadakong risgo sa taya. Busa, ang mga pang-ipit sa tubo nga naglibot sa dakong bahin sa sirkumperensiya sa tubo mas delikado kay sa mga bukas nga pang-ipit, nga makapakunhod sa kontak sa nawong tali sa tubo ug pang-ipit. Ang mga service technician makatabang sa pagpakunhod sa posibilidad sa kadaot o pagkapakyas sa taya tungod sa taya pinaagi sa regular nga pag-abli sa mga fixture ug pag-inspeksyon sa mga nawong sa tubo kon adunay taya.
Ang pagkapudpod sa pitting ug crevice mapugngan pinaagi sa pagpili sa husto nga metal alloy para sa piho nga aplikasyon. Ang mga specifier kinahanglan nga mag-amping pag-ayo sa pagpili sa labing maayo nga materyal sa tubo aron maminusan ang risgo sa pagkapudpod, depende sa palibot sa operasyon, mga kondisyon sa proseso, ug uban pang mga variable.
Aron matabangan ang mga specifier nga ma-optimize ang ilang gipili nga mga materyales, mahimo nilang itandi ang mga kantidad sa PREN sa mga metal aron mahibal-an ang ilang resistensya sa lokal nga kaagnasan. Ang PREN mahimong makalkulo gikan sa kemistriya sa haluang metal, lakip ang sulud niini nga chromium (Cr), molybdenum (Mo), ug nitroheno (N), sama sa mosunod:
Motaas ang PREN uban sa sulod sa mga elemento nga dili madaot sa kaagnasan sama sa chromium, molybdenum, ug nitrogen sa alloy. Ang PREN ratio gibase sa critical pitting temperature (CPT) – ang pinakaubos nga temperatura diin mahitabo ang pitting – para sa lain-laing stainless steel depende sa kemikal nga komposisyon. Sa panguna, ang PREN proporsyonal sa CPT. Busa, ang mas taas nga kantidad sa PREN nagpakita sa mas taas nga pitting resistance. Ang gamay nga pagtaas sa PREN katumbas lamang sa gamay nga pagtaas sa CPT kon itandi sa alloy, samtang ang dako nga pagtaas sa PREN nagpakita sa usa ka dakong kalamboan sa performance kon itandi sa mas taas nga CPT.
Ang Talaan 1 nagtandi sa mga kantidad sa PREN alang sa lainlaing mga haluang metal nga kasagarang gigamit sa industriya sa lana ug gas sa gawas sa nasud. Gipakita niini kung giunsa ang espesipikasyon makapauswag pag-ayo sa resistensya sa kaagnasan pinaagi sa pagpili sa usa ka mas taas nga kalidad nga haluang metal sa tubo. Ang PREN gamay nga motaas gikan sa 316 SS ngadto sa 317 SS. Ang Super Austenitic 6 Mo SS o Super Duplex 2507 SS sulundon alang sa hinungdanon nga mga pag-uswag sa performance.
Ang mas taas nga konsentrasyon sa nickel (Ni) sa stainless steel nagdugang usab sa resistensya sa kaagnasan. Bisan pa, ang nickel content sa stainless steel dili bahin sa PREN equation. Sa bisan unsang kaso, kanunay nga mapuslanon ang pagpili sa mga stainless steel nga adunay mas taas nga nickel content, tungod kay kini nga elemento makatabang sa pag-repassivate sa mga nawong nga nagpakita og mga timailhan sa localized corrosion. Ang nickel nagpalig-on sa austenite ug nagpugong sa pagporma sa martensite kung moliko o bugnaw nga mobira sa 1/8 nga gahi nga tubo. Ang Martensite usa ka dili gusto nga crystalline phase sa mga metal nga nagpamenos sa resistensya sa stainless steel sa localized corrosion ingon man sa chloride-induced stress cracking. Ang mas taas nga nickel content nga labing menos 12% sa 316/316L steel gitinguha usab alang sa mga aplikasyon sa high pressure hydrogen gas. Ang minimum nga konsentrasyon sa nickel nga gikinahanglan alang sa ASTM 316/316L stainless steel kay 10%.
Ang localized corrosion mahimong mahitabo bisan asa sa pipeline nga gigamit sa palibot sa dagat. Bisan pa, ang pitting 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 kagamitan sa pag-instalar. Gamit ang PREN isip basehan, ang specifier makapili sa labing maayo nga grado sa tubo aron maminusan ang risgo sa bisan unsang klase sa localized corrosion.
Apan, hinumdomi nga adunay ubang mga butang nga makaapekto sa risgo sa kaagnasan. Pananglitan, ang temperatura makaapekto sa resistensya sa stainless steel sa pag-pitting. Para sa init nga klima sa dagat, ang super austenitic 6 molybdenum steel o super duplex 2507 stainless steel nga mga tubo kinahanglan nga seryosong ikonsiderar tungod kay kini nga mga materyales adunay maayo kaayong resistensya sa localized corrosion ug chloride cracking. Para sa mas bugnaw nga klima, ang 316/316L nga tubo mahimong igo na, labi na kung adunay kasaysayan sa malampuson nga paggamit.
Ang mga tag-iya ug operator sa offshore platform mahimo usab nga mohimo og mga lakang aron maminusan ang risgo sa taya human ma-instalar ang mga tubo. Kinahanglan nilang huptan nga limpyo ang mga tubo ug kanunay nga hugasan gamit ang presko nga tubig aron maminusan ang risgo sa pagkabuak. Kinahanglan usab nila nga ablihan sa mga technician sa maintenance ang mga clamp atol sa naandan nga inspeksyon aron masusi ang taya sa mga crevice.
Pinaagi sa pagsunod sa mga lakang sa ibabaw, ang mga tag-iya ug operator sa plataporma makapakunhod sa risgo sa pagkaguba sa tubo ug mga may kalabutan nga pagtulo sa palibot sa dagat, makapauswag sa kaluwasan ug kahusayan, ug makapakunhod sa posibilidad sa pagkawala sa produkto o mga emisyon nga mitumaw.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Ang Journal of Petroleum Technology, ang pangunang journal sa Society of Petroleum Engineers, naghatag ug mga awtoritatibong mubong mga sulat ug artikulo bahin sa mga pag-uswag sa teknolohiya sa upstream, mga isyu sa industriya sa lana ug gas, ug mga balita bahin sa SPE ug sa mga miyembro niini.