Txawm hais tias cov kav dej hlau tsis xeb muaj qhov tiv taus xeb, cov kav dej hlau tsis xeb uas tau teeb tsa hauv cov chaw nyob hauv dej hiav txwv muaj ntau hom xeb thaum lawv lub neej xav tau. Qhov xeb no tuaj yeem ua rau muaj pa phem, poob khoom thiab muaj kev pheej hmoo. Cov tswv thiab cov neeg ua haujlwm hauv thaj chaw dej hiav txwv tuaj yeem txo qhov kev pheej hmoo ntawm kev xeb los ntawm kev teev cov khoom siv yeeb nkab muaj zog dua uas muab kev tiv taus xeb zoo dua. Tom qab ntawd, lawv yuav tsum ceev faj thaum tshuaj xyuas cov tshuaj txhaj, cov kab hydraulic thiab impulse, thiab cov cuab yeej ua haujlwm thiab cov khoom siv sensing kom ntseeg tau tias kev xeb tsis hem kev ncaj ncees ntawm cov kav dej uas tau teeb tsa thiab ua rau muaj kev nyab xeeb.
Kev xeb hauv zos tuaj yeem pom ntawm ntau lub platform, cov hlab ntsha, cov nkoj, thiab cov kav dej hauv cov chaw teeb tsa hauv hiav txwv. Qhov kev xeb no tuaj yeem yog nyob rau hauv daim ntawv ntawm kev xeb pitting lossis crevice, ob qho tib si tuaj yeem ua rau lub yeeb nkab phab ntsa thiab ua rau cov kua dej tawm.
Qhov kev pheej hmoo ntawm kev xeb yog qhov ntau dua thaum qhov kub ua haujlwm ntawm daim ntawv thov nce ntxiv. Kub tuaj yeem ua rau kom muaj kev puas tsuaj ntawm cov yeeb yaj kiab oxide tiv thaiv sab nraud ntawm lub raj, yog li txhawb kev tsim cov xeb pitting.
Tu siab kawg li, qhov xeb ntawm qhov chaw thiab qhov tawg ntawm qhov chaw tuaj yeem nyuaj nrhiav pom, ua rau cov xeb no nyuaj rau txheeb xyuas, kwv yees thiab tsim rau. Vim muaj cov kev pheej hmoo no, cov tswv platform, cov neeg ua haujlwm thiab cov neeg raug xaiv yuav tsum ceev faj thaum xaiv cov khoom siv kav dej zoo tshaj plaws rau lawv daim ntawv thov. Kev xaiv cov khoom siv yog lawv thawj kab tiv thaiv kev xeb, yog li kev ua kom raug yog qhov tseem ceeb. Hmoov zoo, lawv tuaj yeem xaiv siv qhov ntsuas yooj yim tab sis zoo heev ntawm kev tiv thaiv kev xeb hauv zos, tus lej Pitting Resistance Equivalent (PREN). Tus nqi PREN siab dua ntawm cov hlau, nws qhov kev tiv thaiv kev xeb hauv zos siab dua.
Tsab xov xwm no yuav tshuaj xyuas seb yuav ua li cas thiaj paub qhov xeb ntawm qhov pitting thiab crevice thiab yuav ua li cas thiaj li ua kom zoo dua cov khoom siv raj rau kev siv roj thiab roj av hauv hiav txwv raws li tus nqi PREN ntawm cov khoom.
Kev xeb hauv zos tshwm sim hauv thaj chaw me me piv rau kev xeb dav dav, uas yog sib xws ntau dua ntawm qhov chaw hlau. Kev xeb pitting thiab crevice pib tsim ntawm 316 stainless hlau kav thaum cov hlau sab nraud chromium-nplua nuj passive oxide zaj duab xis tawg vim raug rau cov kua corrosive, suav nrog dej ntsev. Cov dej hiav txwv nplua nuj chloride thiab onshore, nrog rau qhov kub siab thiab txawm tias muaj kuab paug ntawm qhov chaw tubing, ua rau muaj peev xwm ua rau puas tsuaj ntawm zaj duab xis passivation no.
Kev xeb tawm ntawm qhov. Kev xeb tawm ntawm qhov tshwm sim thaum daim zaj duab xis passivation ntawm ib txoj kav dej raug rhuav tshem, tsim cov qhov me me lossis qhov ntawm qhov saum npoo ntawm cov kav dej. Cov qhov no yuav loj hlob thaum cov tshuaj electrochemical tshwm sim, ua rau cov hlau hauv cov hlau yaj rau hauv cov tshuaj ntawm qab ntawm qhov. Cov hlau yaj ces yuav kis mus rau sab saum toj ntawm qhov thiab oxidize kom tsim cov hlau oxide lossis xeb. Thaum lub qhov tob zuj zus, cov tshuaj electrochemical sai dua, kev xeb zuj zus, thiab tuaj yeem ua rau lub yeeb nkab tawg thiab ua rau xau.
Cov kav dej muaj feem yuav raug xeb los ntawm qhov pitting thaum nws sab nraud muaj kuab paug (Daim Duab 1). Piv txwv li, kev paug los ntawm kev vuam thiab kev sib tsoo tuaj yeem ua rau cov txheej oxide passivating ntawm cov kav dej puas tsuaj, yog li ntawd tsim thiab ua kom cov xeb pitting sai dua. Tib yam li ntawd rau kev daws teeb meem kev paug los ntawm cov kav dej. Tsis tas li ntawd, thaum cov dej ntsev ua pa, cov ntsev ntub dej uas tsim rau ntawm cov kav dej ua tib yam los tiv thaiv cov txheej oxide thiab tuaj yeem ua rau muaj kuab paug. Txhawm rau tiv thaiv cov hom kev paug no, khaws koj cov kav dej kom huv si los ntawm kev ntxuav lawv nrog dej tshiab tas li.
Daim Duab 1 - 316/316L cov yeeb nkab tsis xeb uas muaj cov kua qaub, dej ntsev thiab lwm yam khoom tso tawm yog qhov yooj yim rau kev xeb pitting.
Kev xeb ntawm qhov tawg. Feem ntau, tus neeg ua haujlwm tuaj yeem paub qhov pitting yooj yim. Txawm li cas los xij, kev xeb ntawm qhov tawg tsis yooj yim nrhiav tau thiab ua rau muaj kev pheej hmoo ntau dua rau cov neeg ua haujlwm thiab cov neeg ua haujlwm. Nws feem ntau tshwm sim ntawm cov kav dej uas muaj qhov chaw nruj ntawm cov khoom siv ib puag ncig, xws li cov kav dej uas tuav rau hauv qhov chaw nrog cov clips lossis cov kav dej uas tau teeb tsa nruj nreem ib sab. Thaum cov dej ntsev nkag mus rau hauv qhov tawg, cov tshuaj ferric chloride (FeCl3) uas muaj zog heev tsim nyob rau hauv thaj chaw dhau sijhawm thiab ua rau muaj kev xeb ntawm qhov tawg sai dua (Daim Duab 2). Vim tias qhov tawg lawv tus kheej ua rau muaj kev pheej hmoo ntawm kev xeb, kev xeb ntawm qhov tawg tuaj yeem tshwm sim ntawm qhov kub qis dua li kev xeb ntawm qhov tawg.
Daim Duab 2 - Kev xeb ntawm qhov tawg yuav tshwm sim ntawm cov yeeb nkab thiab cov yeeb nkab txhawb nqa (sab saud) thiab thaum cov yeeb nkab raug teeb tsa ze rau lwm qhov chaw (hauv qab) vim yog kev tsim cov tshuaj lom neeg uas muaj kua qaub ferric chloride hauv qhov tawg.
Kev xeb tawg feem ntau ua piv txwv txog kev xeb pitting ua ntej hauv qhov tawg uas tsim los ntawm ib txoj kav dej thiab lub yeeb nkab txhawb nqa. Txawm li cas los xij, vim muaj Fe++ concentration ntau ntxiv hauv cov kua dej hauv qhov tawg, qhov tawg thawj zaug loj zuj zus mus txog thaum nws npog tag nrho qhov tawg. Thaum kawg, kev xeb tawg tuaj yeem ua rau lub yeeb nkab tawg.
Cov kab nrib pleb nruj yog qhov muaj feem yuav xeb tshaj plaws. Yog li ntawd, cov yeeb nkab clamps uas qhwv ib ncig ntawm feem ntau ntawm cov yeeb nkab ncig feem ntau muaj kev pheej hmoo ntau dua li cov clamps qhib, uas txo qhov sib cuag ntawm cov yeeb nkab thiab lub clamp. Cov kws kho tshuab tuaj yeem pab txo qhov muaj feem yuav xeb ntawm qhov tawg ua rau puas tsuaj lossis ua tsis tiav los ntawm kev qhib cov clamps tsis tu ncua thiab tshuaj xyuas qhov chaw ntawm cov yeeb nkab kom paub meej.
Kev xeb ntawm qhov pitting thiab crevice tuaj yeem tiv thaiv tau zoo tshaj plaws los ntawm kev xaiv cov hlau alloy uas haum rau daim ntawv thov. Cov neeg teev tseg yuav tsum ua tib zoo xaiv cov khoom siv kav dej zoo tshaj plaws kom txo qhov kev pheej hmoo ntawm kev xeb raws li qhov chaw ua haujlwm, cov txheej txheem thiab lwm yam.
Yuav kom pab cov neeg tshwj xeeb xaiv cov khoom siv zoo tshaj plaws, lawv tuaj yeem piv cov hlau PREN tus nqi los txiav txim siab lawv qhov kev tiv thaiv rau qhov xeb hauv zos. PREN tuaj yeem suav los ntawm cov tshuaj lom neeg ntawm cov hlau, suav nrog nws cov chromium (Cr), molybdenum (Mo), thiab nitrogen (N) cov ntsiab lus, raws li hauv qab no:
PREN nce nrog rau cov ntsiab lus ntawm cov khoom tiv taus xeb chromium, molybdenum thiab nitrogen hauv cov hlau sib xyaw. Kev sib raug zoo ntawm PREN yog raws li qhov kub thiab txias tseem ceeb (CPT) - qhov kub qis tshaj plaws uas pom qhov xeb pitting - rau ntau yam hlau tsis xeb hauv kev sib raug zoo rau cov tshuaj lom neeg. Qhov tseem ceeb, PREN yog proportional rau CPT. Yog li ntawd, cov nqi PREN siab dua qhia txog kev tiv taus pitting siab dua. Kev nce me me hauv PREN tsuas yog sib npaug rau kev nce me me hauv CPT piv rau cov hlau sib xyaw, thaum kev nce loj hauv PREN qhia txog kev txhim kho tseem ceeb hauv kev ua tau zoo rau CPT siab dua.
Rooj 1 piv cov nqi PREN ntawm ntau yam alloys feem ntau siv rau hauv cov roj thiab cov roj av hauv hiav txwv. Nws qhia tau hais tias qhov kev qhia tshwj xeeb tuaj yeem txhim kho qhov kev tiv thaiv corrosion los ntawm kev xaiv cov yeeb nkab qib siab dua. PREN tsuas yog nce me ntsis thaum hloov ntawm 316 mus rau 317 stainless hlau. Rau kev ua tau zoo dua, 6 Mo super austenitic stainless hlau lossis 2507 super duplex stainless hlau yog qhov zoo tshaj plaws siv.
Cov nickel (Ni) ntau dua hauv cov hlau tsis xeb kuj ua rau muaj kev tiv thaiv xeb. Txawm li cas los xij, cov nickel hauv cov hlau tsis xeb tsis yog ib feem ntawm PREN equation. Txawm li cas los xij, nws feem ntau zoo rau kev qhia cov hlau tsis xeb uas muaj nickel ntau dua, vim tias cov khoom no pab rov ua kom cov nplaim uas qhia txog kev xeb hauv zos. Nickel ua kom ruaj khov austenite thiab tiv thaiv kev tsim martensite thaum khoov lossis kos txias 1/8 lub yeeb nkab tawv. Martensite yog ib theem crystalline tsis xav tau hauv cov hlau uas txo cov hlau tsis xeb tiv thaiv kev xeb hauv zos nrog rau chloride-induced kev ntxhov siab tawg. Cov nickel ntau dua ntawm tsawg kawg 12% hauv 316/316L kuj xav tau rau cov ntawv thov uas muaj cov pa roj hydrogen siab. Qhov tsawg kawg nkaus nickel concentration xav tau rau 316/316L hlau tsis xeb hauv ASTM tus qauv specification yog 10%.
Kev xeb hauv zos tuaj yeem tshwm sim txhua qhov chaw ntawm cov kav dej siv hauv cov chaw nyob hauv dej hiav txwv. Txawm li cas los xij, kev xeb pitting feem ntau yuav tshwm sim hauv cov cheeb tsam uas twb muaj kuab paug lawm, thaum kev xeb crevice feem ntau yuav tshwm sim hauv cov cheeb tsam uas muaj qhov sib txawv nqaim ntawm cov kav dej thiab cov khoom siv mounting. Siv PREN ua lub hauv paus, tus neeg teev tseg tuaj yeem xaiv cov yeeb nkab alloy zoo tshaj plaws kom txo qhov kev pheej hmoo ntawm txhua yam kev xeb hauv zos.
Txawm li cas los xij, nco ntsoov tias muaj lwm yam uas tuaj yeem cuam tshuam rau kev pheej hmoo ntawm kev xeb. Piv txwv li, qhov kub thiab txias cuam tshuam rau qhov tsis kam ntawm cov hlau tsis xeb. Rau cov huab cua kub hauv dej hiav txwv, 6 molybdenum super austenitic lossis 2507 super duplex stainless hlau yeeb nkab yuav tsum tau xav txog tiag tiag vim tias cov ntaub ntawv no muaj kev tiv thaiv zoo heev rau kev xeb hauv zos thiab chloride kev ntxhov siab tawg. Rau cov huab cua txias dua, 316/316L yeeb nkab yuav txaus, tshwj xeeb tshaj yog tias keeb kwm ntawm kev siv tau zoo tau tsim.
Cov tswv thiab cov neeg ua haujlwm ntawm lub platform offshore kuj tuaj yeem ua cov kauj ruam los txo qhov kev pheej hmoo ntawm kev xeb tom qab ntsia cov kav dej. Lawv yuav tsum khaws cov kav dej kom huv si thiab ntxuav nrog dej tshiab tsis tu ncua kom txo qhov kev pheej hmoo ntawm kev xeb pitting. Lawv kuj yuav tsum muaj cov kws kho tshuab qhib cov clamps raj thaum lub sijhawm tshuaj xyuas tsis tu ncua kom nrhiav tau qhov muaj kev xeb crevice.
Ua raws li cov kauj ruam tau teev tseg saum toj no, cov tswv platform thiab cov neeg ua haujlwm tuaj yeem txo qhov kev pheej hmoo ntawm kev xeb ntawm cov kav dej thiab cov xau hauv cov chaw hauv hiav txwv, txhim kho kev nyab xeeb thiab kev ua haujlwm zoo, thaum txo qhov kev pheej hmoo ntawm kev poob khoom lossis kev tso tawm cov pa phem.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
Phau ntawv Journal of Petroleum Technology yog phau ntawv xov xwm tseem ceeb ntawm Society of Petroleum Engineers, muab cov lus qhia luv luv thiab cov yam ntxwv tseem ceeb ntawm kev nce qib hauv kev tshawb nrhiav thiab kev tsim khoom siv thev naus laus zis, cov teeb meem kev lag luam roj thiab roj av, thiab xov xwm txog SPE thiab nws cov tswv cuab.