Altzairu herdoilgaitzezko hodien berezko korrosioarekiko erresistentzia izan arren, itsas inguruneetan instalatutako altzairu herdoilgaitzezko hodiek hainbat korrosio mota jasaten dituzte espero den bizitzan zehar.Korrosio horrek isuri iheslariak, produktu-galerak eta balizko arriskuak ekar ditzake.Itsasoko plataformen jabeek eta operadoreek korrosioaren arriskua murrizten dute, korrosioarekiko erresistentzia hobea eskaintzen duten hodi material sendoagoak zehaztuz.Hortik aurrera, adi egon behar dute injekzio kimikoko lineak, linea hidraulikoak eta bulkadakoak eta prozesuko tresneria eta tresneria ikuskatzean, korrosioak instalatutako hodien osotasuna arriskuan jartzen ez duela edo segurtasuna arriskuan jartzen ez duela ziurtatzeko.
Korrosio lokalizatua plataforma, itsasontzi, itsasontzi eta itsasoko hodi askotan aurki daiteke.Korrosio hori pitting edo zirrikituzko korrosio modukoa izan daiteke, eta horietako edozeinek hodiaren horma higatu eta likidoa askatzea eragin dezake.
Korrosio arriskua handitu egiten da aplikazioaren funtzionamendu-tenperatura handitu ahala.Beroak hodiaren kanpoko oxido pasiboaren film babesgarriaren degradazioa bizkor dezake, eta horrela zuloak sustatzen ditu.
Zoritxarrez, hobi lokalizatuak eta zirrikituetako korrosioa detektatzeko zailak dira, eta zaila da korrosio mota hauek identifikatzea, aurreikustea eta diseinatzea.Arrisku horiek kontuan hartuta, plataformaren jabeek, operadoreek eta izendatutakoek kontuz ibili behar dute euren aplikaziorako kanalizazio-material onena hautatzeko orduan.Materialen hautaketa da korrosioaren aurkako lehen defentsa-lerroa, beraz, ondo egitea oso garrantzitsua da.Zorionez, korrosioaren erresistentzia lokalizatuaren neurri oso sinple baina oso eraginkorra aukeratu dezakete, Pitting Resistance Equivalent Number (PREN).Metal baten PREN balioa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta erresistentzia handiagoa izango du korrosio lokalizatuarekiko.
Artikulu honek hobiak eta zirrikituetako korrosioa nola identifikatu aztertuko du, baita hodi-materialen aukeraketa nola optimizatu itsaspeko petrolio eta gas aplikazioetarako, materialaren PREN balioaren arabera.
Korrosio lokalizatua eremu txikietan gertatzen da korrosio orokorrarekin alderatuta, metalezko gainazalean uniformeagoa dena.Altzairu herdoilgaitzezko 316 hodietan zuloak eta zirrikituetako korrosioa sortzen hasten dira metalaren kanpoko kromo handiko oxido pasiboaren filma apurtzen denean, likido korrosiboen eraginpean egoteagatik, ur gazia barne.Kloruroetan aberatsak diren itsas inguruneek, baita tenperatura altuek eta baita hodiaren gainazalaren kutsadurak ere, pasibazio-film hau degradatzeko probabilitatea areagotzen dute.
pitting Pitting korrosioa hodiaren atal bateko pasibazio-filma apurtzen denean gertatzen da, hodiaren gainazalean barrunbe edo hobi txikiak sortuz.Litekeena da hobi horiek haztea erreakzio elektrokimikoak aurrera egin ahala, eta, ondorioz, metalaren burdina hobiaren hondoan disoluzioan disolbatzen da.Disolbatutako burdina hobiaren goiko aldera hedatuko da eta burdina oxidoa edo herdoila sortuz oxidatuko da.Hobia sakondu ahala, erreakzio elektrokimikoak bizkortu egiten dira, korrosioa areagotu egiten da, eta horrek hodiaren horma zulatu eta ihesak eragin ditzake.
Hodiak zuloak izateko arrisku handiagoa dute haien kanpoko gainazala kutsatuta badago (1. irudia).Esate baterako, soldadura- eta artezketa-eragiketetako kutsatzaileek hodiaren pasibazio-oxido-geruza kaltetu dezakete, eta, ondorioz, zuloak sortu eta bizkortzen dituzte.Gauza bera gertatzen da hodien kutsadurari aurre egitearekin.Gainera, gatz-tantak lurrundu ahala, hodien gainean sortzen diren gatz-kristal hezeek oxido-geruza babesten dute eta zuloak sor ditzakete.Kutsadura mota hauek saihesteko, mantendu hodiak garbi, aldizka ur gezaz garbituz.
1. irudia. Azido, gatz eta beste metakin batzuekin kutsatutako 316/316L altzairu herdoilgaitzezko hodiak pitting-ak jasan ditzakete.
zirrikituzko korrosioa.Kasu gehienetan, zuloak erraz antzeman ditzake operadoreak.Hala ere, zirrikituetako korrosioa ez da erraza detektatzen eta arrisku handiagoa dakar operadoreentzat eta langileentzat.Inguruko materialen artean hutsune estuak dituzten hodietan gertatzen da normalean, hala nola, euskarrien bidez eusten diren hodietan edo elkarren ondoan ondo bilduta dauden hodietan.Gatzaina zirrikitura sartzen denean, denborarekin, kimikoki oldarkorra den kloruro ferrikoko disoluzio azidotua (FeCl3) sortzen da eremu horretan, eta horrek zirrikituetako korrosioa bizkortu egiten du (2. irudia).Pitzadurak berak korrosio-arriskua areagotzen duenez, zirrikitu-korrosioa pitting baino tenperatura askoz baxuagoetan gerta daiteke.
2. Irudia - Zirrikituzko korrosioa hodiaren eta tutuaren euskarriaren artean (goian) eta hodia beste gainazal batzuetatik hurbil (behean) instalatzen denean, hutsunean kloruro ferrikoaren disoluzio kimikoki oldarkor azidifikatu baten eraketa dela eta.
Zirrikitu-korrosioak normalean zuloa simulatzen du lehenik hodiaren atalaren eta hodiaren euskarri-lepoaren artean sortutako hutsunean.Hala ere, haustura barruko fluidoan Fe++-ren kontzentrazioa handitu denez, hasierako inbutua gero eta handiagoa da haustura osoa estaltzen duen arte.Azken finean, zirrikitu-korrosioak hodia zulatzea ekar dezake.
Pitzadura trinkoek korrosiorako arriskurik handiena dute.Hori dela eta, hodiaren zirkunferentziaren zati handiago bat inguratzen duten hodien besarkadak irekiak baino arriskutsuagoak izan ohi dira, hodiaren eta clamparen arteko kontaktu-azalera minimizatzen dutenak.Zerbitzu-teknikariek zirrikituetako korrosioaren kalteak edo hutsegiteak murrizten lagun dezakete, aldian-aldian besarkadak irekiz eta hodiaren gainazala korrosiorik dagoen egiaztatuz.
Pitting eta zirrikituen korrosioa saihestu daitezke aplikaziorako metal aleazio egokia hautatuz.Espezifikatzaileek behar bezalako diligentzia egin behar dute hoditeria-material egokiena hautatzeko prozesuaren ingurunearen, prozesu-baldintzen eta beste aldagai batzuen arabera korrosio arriskua minimizatzeko.
Espezifikatzaileek materialen aukeraketa optimizatzen laguntzeko, metalen PREN balioak konparatu ditzakete korrosio lokalarekiko duten erresistentzia zehazteko.PREN aleazioaren kimikatik kalkula daiteke, kromo (Cr), molibdeno (Mo) eta nitrogeno (N) edukia barne, honela:
PREN aleazioko kromo, molibdeno eta nitrogeno korrosioarekiko erresistenteak diren elementuen edukiarekin handitzen da.PREN ratioa pitting tenperatura kritikoan (CPT) oinarritzen da - pitting gertatzen den tenperatura baxuenean - hainbat altzairu herdoilgaitzetarako konposizio kimikoaren arabera.Funtsean, PREN CPTarekiko proportzionala da.Hori dela eta, PREN balio altuek pitting erresistentzia handiagoa adierazten dute.PREN-en igoera txiki bat CPT-aren igoera txiki baten baliokidea da aleazioarekin alderatuta, PREN-en igoera handi batek errendimenduaren hobekuntza nabarmena adierazten du CPT nabarmen handiagoarekin alderatuta.
1. taulak PREN balioak alderatzen ditu itsasoko petrolio eta gasaren industrian erabili ohi diren aleazio ezberdinetarako.Zehaztapenak korrosioarekiko erresistentzia nola hobetu dezakeen erakusten du kalitate handiagoko hodi aleazio bat hautatuz.PREN apur bat handitzen da 316 SS-tik 317 SS-ra.Super Austenitic 6 Mo SS edo Super Duplex 2507 SS aproposak dira errendimendua nabarmen handitzeko.
Altzairu herdoilgaitzean nikel (Ni) kontzentrazio handiagoak ere korrosioarekiko erresistentzia areagotzen du.Hala ere, altzairu herdoilgaitzaren nikel-edukia ez da PREN ekuazioaren parte.Nolanahi ere, askotan nikel-eduki handiagoa duten altzairu herdoilgaitzak aukeratzea onuragarria izan ohi da, elementu horrek korrosio lokalizatuaren zantzuak erakusten dituzten gainazalak berriro pasibotzen laguntzen baitu.Nikelak austenita egonkortzen du eta martensita eratzea saihesten du 1/8 hodi zurruna makurtzean edo hotzean.Martensita metalen fase kristalino desiragarria da, altzairu herdoilgaitzaren korrosio lokalizatuarekiko eta kloruroak eragindako estresaren pitzaduraren erresistentzia murrizten duena.316/316L altzairuan gutxienez % 12ko nikel-eduki handiagoa izatea desiragarria da presio handiko hidrogeno gasaren aplikazioetarako.ASTM 316/316L altzairu herdoilgaitzerako behar den gutxieneko nikel-kontzentrazioa % 10ekoa da.
Korrosio lokalizatua edozein lekutan gerta daiteke itsas inguruneetan erabiltzen diren hodietan.Hala ere, zuloak litekeena da dagoeneko kutsatuta dauden eremuetan gertatzea, eta zirrikituen korrosioa hodiaren eta instalazio-ekipoaren artean tarte estuak dituzten guneetan gertatzea litekeena da.PREN oinarritzat hartuta, espezifikatzaileak tutu-aleaziorik onena hauta dezake edozein korrosio lokalizatuaren arriskua minimizatzeko.
Dena den, kontuan izan korrosio arriskuan eragina izan dezaketen beste aldagai batzuk daudela.Esate baterako, tenperaturak altzairu herdoilgaitzak zuloekiko duen erresistentziari eragiten dio.Itsas klima beroetarako, 6 molibdenozko altzairu super austenitikoa edo super duplex 2507 altzairu herdoilgaitzezko hodiak serioski hartu behar dira, material hauek korrosio lokalizatuaren eta kloruroaren pitzaduraren aurkako erresistentzia bikaina baitute.Klima freskoagoetarako, 316/316L hodi bat nahikoa izan daiteke, batez ere erabilera arrakastatsuaren historia badago.
Itsasoko plataformaren jabeek eta operadoreek hodiak instalatu ondoren korrosio arriskua minimizatzeko neurriak har ditzakete.Hodiak garbi eduki behar dituzte eta aldian-aldian ur gezarekin garbitu behar dituzte zuloak izateko arriskua murrizteko.Gainera, mantentze-lanetako teknikariek tutuetarako besarkadak ireki behar dituzte ohiko ikuskapenetan, zirrikituetako korrosioa egiaztatzeko.
Aurreko urratsei jarraituz, plataformaren jabeek eta operadoreek hodiak korrosioa izateko arriskua eta itsas ingurunean lotutako isurketak murrizten dituzte, segurtasuna eta eraginkortasuna hobetu eta produktuak galtzeko edo isuri iheskorrak izateko aukera murriztu dezakete.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Journal of Petroleum Technology Petrolioaren Ingeniarien Elkartearen aldizkari nagusia da, eta goranzko teknologian, petrolioaren eta gasaren industriaren gaietan izandako aurrerapenei buruzko laburpen eta artikulu autoritarioak eta SPEri eta bere kideei buruzko albisteak eskaintzen ditu.