Duk da juriyar tsatsa da bututun bakin karfe ke da shi, bututun bakin karfe da aka sanya a cikin yanayin ruwa suna fuskantar nau'ikan tsatsa daban-daban a lokacin da ake tsammanin su. Wannan tsatsa na iya haifar da hayaki mai gudu, asarar samfura da kuma haɗarin da ke tattare da shi. Masu amfani da dandamalin waje da masu aiki na iya rage haɗarin tsatsa ta hanyar ƙayyade kayan bututu masu ƙarfi waɗanda ke ba da juriyar tsatsa mafi kyau. Bayan haka, dole ne su kasance masu taka tsantsan lokacin duba allurar sinadarai, layukan hydraulic da na impulse, da kayan aiki na sarrafawa da kayan aikin ji don tabbatar da cewa tsatsa ba ta barazana ga amincin bututun da aka sanya da kuma amincin da ya dace.
Ana iya samun tsatsa ta gida a kan dandamali da yawa, tasoshin ruwa, jiragen ruwa, da bututu a cikin wuraren da ake shigar da su a ƙasashen waje. Wannan tsatsa na iya kasancewa a cikin nau'in tsatsa ko tsatsa mai ratsawa, wanda ɗayansu zai iya lalata bangon bututun kuma ya haifar da sakin ruwa.
Haɗarin tsatsa yana ƙaruwa lokacin da zafin aiki na aikace-aikacen ya ƙaru. Zafi na iya hanzarta lalata fim ɗin oxide mai kariya daga bututun, wanda hakan ke haifar da samuwar tsatsa mai zurfi.
Abin takaici, tsatsa ta cikin gida da kuma tsatsa ta cikin rami na iya zama da wahala a gano, wanda hakan ke sa waɗannan nau'ikan tsatsa su fi wahalar ganowa, hangowa da tsara su. Ganin waɗannan haɗarin, masu dandamali, masu aiki da waɗanda aka zaɓa ya kamata su yi taka tsantsan lokacin zaɓar mafi kyawun kayan bututu don amfaninsu. Zaɓin abu shine layin kariya na farko da suka yi daga tsatsa, don haka samun daidaito yana da mahimmanci. Abin farin ciki, za su iya zaɓar ta amfani da ma'auni mai sauƙi amma mai tasiri na juriyar tsatsa ta cikin gida, Pitting Resistance Equivalent Number (PREN). Da girman ƙimar PREN na ƙarfe, da girman juriyarsa ga tsatsa ta cikin gida.
Wannan labarin zai yi bitar yadda ake gano tsatsa da tsatsa a rami da kuma yadda ake inganta zaɓin kayan bututu don aikace-aikacen mai da iskar gas na ƙasashen waje bisa ga ƙimar PREN na kayan.
Tsatsa ta gida tana faruwa a ƙananan wurare idan aka kwatanta da tsatsa ta gabaɗaya, wanda ya fi kama da juna a saman ƙarfe. Tsatsa mai ramuka da ramuka suna fara samuwa a kan bututun ƙarfe 316 na bakin ƙarfe lokacin da fim ɗin oxide mai guba mai yawa na ƙarfen chromium ya fashe saboda fallasa ga ruwa mai lalata, gami da ruwan gishiri. Muhalli mai arzikin chloride a teku da na teku, da kuma yanayin zafi mai yawa har ma da gurɓatar saman bututu, suna ƙara yuwuwar lalata wannan fim ɗin passivation.
rami. Tsatsa tana faruwa ne lokacin da aka lalata fim ɗin passivation akan dogon bututu, yana samar da ƙananan ramuka ko ramuka a saman bututun. Irin waɗannan ramukan suna iya girma yayin da halayen lantarki ke faruwa, wanda ke haifar da ƙarfen da ke cikin ƙarfen ya narke cikin ruwan da ke ƙasan ramin. Sannan ƙarfen da aka narkar zai bazu zuwa saman ramin kuma ya yi oxidize don samar da ƙarfe oxide ko tsatsa. Yayin da ramin ke zurfafa, halayen lantarki suna ƙaruwa, tsatsa tana ƙaruwa, kuma tana iya haifar da huda bangon bututun kuma ta haifar da zubewa.
Bututun yana da saurin kamuwa da tsatsa idan saman waje ya gurɓata (Hoto na 1). Misali, gurɓatawa daga walda da ayyukan niƙa na iya lalata layin oxide mai wucewa na bututun, ta haka ne ke haifar da tsatsa da hanzarta tsatsa. Haka kuma yake ga magance gurɓatawa daga bututu. Bugu da ƙari, yayin da ɗigon ruwan gishiri ke ƙafe, lu'ulu'u masu ruwa da gishiri da ke fitowa a kan bututun suna yin haka don kare layin oxide kuma suna iya haifar da tsatsa. Don hana irin waɗannan gurɓatawa, kiyaye bututun ku tsabta ta hanyar wanke su da ruwa mai kyau akai-akai.
Hoto na 1 – bututun ƙarfe mai launin 316/316L wanda aka gurbata da sinadarin acid, ruwan gishiri da sauran ma'adanai yana da matuƙar saurin kamuwa da tsatsa.
Tsatsa a cikin rami. A mafi yawan lokuta, mai aiki zai iya gano ramin cikin sauƙi. Duk da haka, tsatsa a cikin ramin ba abu ne mai sauƙi ba a gano shi kuma yana haifar da babban haɗari ga masu aiki da ma'aikata. Yawanci yana faruwa ne akan bututun da ke da wurare masu tsauri tsakanin kayan da ke kewaye, kamar bututun da aka riƙe a wurin tare da maƙulli ko bututun da aka sanya su a hankali gefe da gefe. Lokacin da ruwan gishiri ya shiga cikin ramin, wani maganin ferric chloride (FeCl3) mai ƙarfi mai guba yana samuwa a yankin akan lokaci kuma yana haifar da tsatsa a cikin ramin (Hoto na 2). Saboda ramukan kansu suna ƙara haɗarin tsatsa, tsatsa a cikin rami na iya faruwa a yanayin zafi ƙasa da tsatsa a cikin ramin.
Hoto na 2 - Tsatsa mai kauri na iya tasowa tsakanin bututun da kuma bututun da ke tallafawa (sama) da kuma lokacin da aka sanya bututun kusa da wasu saman (ƙasa) saboda samuwar wani maganin ferric chloride mai guba mai guba a cikin ramin.
Tsatsar da ke cikin rami yawanci tana kwaikwayon tsatsar da ke cikin ramin da aka kafa tsakanin tsawon bututu da kuma madaurin tallafin bututun. Duk da haka, saboda ƙaruwar yawan Fe++ a cikin ruwan da ke cikin karayar, ramin farko yana girma har sai ya rufe dukkan karayar. A ƙarshe, tsatsar da ke cikin ramin na iya huda bututun.
Tsagewar bututu mai ƙarfi ita ce babbar haɗarin tsagewa. Saboda haka, maƙallan bututu da ke naɗewa a kusa da mafi yawan kewayen bututun suna da haɗari mafi girma fiye da maƙallan buɗewa, wanda ke rage saman hulɗa tsakanin bututun da maƙallin. Masu fasaha na kulawa na iya taimakawa wajen rage yuwuwar tsagewar ramin da ke haifar da lalacewa ko gazawa ta hanyar buɗe maƙallan akai-akai da kuma duba saman bututun don ganin tsagewa.
Za a iya hana tsatsa da tsatsa ta hanyar zaɓar ƙarfe da ya dace don amfani. Ya kamata masu ƙayyadewa su yi aiki tuƙuru don zaɓar mafi kyawun kayan bututu don rage haɗarin tsatsa bisa ga yanayin aiki, yanayin aiki da sauran masu canji.
Domin taimakawa masu ƙayyadewa su inganta zaɓin abu, za su iya kwatanta ƙimar PREN na ƙarfe don tantance juriyarsu ga tsatsa ta gida. Ana iya ƙididdige PREN daga sinadaran da ke cikin ƙarfen, gami da abubuwan da ke cikin chromium (Cr), molybdenum (Mo), da nitrogen (N), kamar haka:
PREN yana ƙaruwa tare da abubuwan da ke jure tsatsa chromium, molybdenum da nitrogen a cikin ƙarfe. Dangantakar PREN ta dogara ne akan zafin jiki mai mahimmanci (CPT) - mafi ƙarancin zafin jiki wanda ake ganin tsatsa a ciki - ga ƙarfe daban-daban na bakin ƙarfe dangane da abubuwan da ke cikin sinadarai. Ainihin, PREN yana daidai da CPT. Saboda haka, ƙimar PREN mafi girma tana nuna juriya mafi girma a cikin rami. Ƙaramin ƙaruwa a cikin PREN yayi daidai da ƙaramin ƙaruwa a cikin CPT idan aka kwatanta da ƙarfe, yayin da babban ƙaruwa a cikin PREN yana nuna babban ci gaba a cikin aiki zuwa babban CPT.
Tebur na 1 yana kwatanta ƙimar PREN na ƙarfe daban-daban da aka saba amfani da su a aikace-aikacen mai da iskar gas na ƙasashen waje. Yana nuna yadda ƙayyadaddun bayanai za su iya inganta juriyar tsatsa ta hanyar zaɓar ƙarfe mai inganci. PREN yana ƙaruwa kaɗan kawai lokacin da aka sauya daga ƙarfe 316 zuwa 317 na bakin ƙarfe. Don samun babban ƙaruwa a aiki, ana amfani da ƙarfe mai ƙarfi na 6 Mo super austenitic ko ƙarfe mai ƙarfi na 2507 super duplex.
Mafi yawan sinadarin nickel (Ni) a cikin bakin karfe yana ƙara juriya ga tsatsa. Duk da haka, yawan sinadarin nickel a cikin bakin karfe ba ya cikin lissafin PREN. A kowane hali, sau da yawa yana da amfani a ƙayyade ƙarfe masu yawan nickel, domin wannan sinadari yana taimakawa wajen sake fitar da saman da ke nuna alamun tsatsa na gida. Nickel yana daidaita austenite kuma yana hana samuwar martensite lokacin lanƙwasawa ko zana bututu mai tauri 1/8. Martensite wani lokaci ne na kristal da ba a so a cikin ƙarfe wanda ke rage juriyar bakin karfe ga tsatsa na gida da kuma fashewar damuwa da chloride ke haifarwa. Babban abun ciki na nickel na akalla 12% a cikin 316/316L kuma ana so a yi amfani da shi wajen amfani da iskar hydrogen mai ƙarfi. Mafi ƙarancin yawan sinadarin nickel da ake buƙata don ƙarfe mai nauyin 316/316L a cikin ƙayyadaddun ASTM shine 10%.
Tsatsa ta gida na iya faruwa a ko'ina a kan bututun da ake amfani da su a cikin yanayin ruwa. Duk da haka, tsatsa ta rami tana iya faruwa a yankunan da suka riga sun gurɓata, yayin da tsatsa ta rami ke faruwa a yankunan da ke da ƙananan gibi tsakanin bututun da kayan haɗin. Ta amfani da PREN a matsayin tushe, mai ƙayyadewa zai iya zaɓar mafi kyawun ƙarfen bututu don rage haɗarin kowane irin tsatsa ta gida.
Duk da haka, ku tuna cewa akwai wasu canje-canje da za su iya shafar haɗarin lalata. Misali, zafin jiki yana shafar juriyar riƙon ƙarfe na bakin ƙarfe. Don yanayin zafi na ruwa, ya kamata a yi la'akari da bututun ƙarfe mai siffar molybdenum super austenitic ko 2507 super duplex na bakin ƙarfe mai siffar 6 saboda waɗannan kayan suna da kyakkyawan juriya ga lalata da ke cikin gida da fashewar damuwa ta chloride. Don yanayin sanyi, bututun 316/316L na iya isa, musamman idan an tabbatar da tarihin amfani da shi cikin nasara.
Masu dandali na ƙasashen waje da masu aiki za su iya ɗaukar matakai don rage haɗarin tsatsa bayan an sanya bututun. Ya kamata su riƙa tsaftace bututun kuma su riƙa wanke su da ruwa mai tsafta akai-akai don rage haɗarin tsatsa. Ya kamata kuma su sami ƙwararrun masu gyara bututun da ke buɗe maƙallan bututu a lokacin dubawa na yau da kullun don neman kasancewar tsatsa mai ramuka.
Bayan matakan da aka bayyana a sama, masu dandali da masu aiki za su iya rage haɗarin tsatsage bututu da ɗigon ruwa da ke da alaƙa da su a cikin muhallin ruwa, tare da inganta aminci da inganci, yayin da ake rage yiwuwar asarar samfura ko fitar da hayaki mai gurbata muhalli.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
Mujallar Fasaha ta Man Fetur ita ce babbar mujallar Society of Petroleum Engineers, wadda ke ba da bayanai masu ƙarfi da fasaloli kan ci gaban da aka samu a fannin bincike da samar da fasaha, batutuwan masana'antar mai da iskar gas, da kuma labarai game da SPE da membobinta.