Malgre rezistans natirèl tiyo asye pur yo genyen kont korozyon, tiyo asye pur ki enstale nan anviwònman maren yo fè eksperyans diferan kalite korozyon pandan lavi yo prevwa a. Korozyon sa a ka mennen nan emisyon ki pa valab, pèt pwodwi ak risk potansyèl. Pwopriyetè ak operatè platfòm maren yo ka diminye risk korozyon an lè yo presize materyèl tiyo ki pi solid ki bay pi bon rezistans korozyon. Apre sa, yo dwe rete vijilan lè y ap enspekte piki chimik, liy idwolik ak enpilsyon, ak enstriman pwosesis ak ekipman deteksyon pou asire korozyon pa menase entegrite tiyo ki enstale yo epi konpwomèt sekirite.
Ou ka jwenn korozyon lokalize sou anpil platfòm, veso, bato, ak tiyo nan enstalasyon maren. Korozyon sa a ka sou fòm korozyon pitting oswa fant, nenpòt nan yo ka erode miray tiyo a epi lakòz liberasyon likid.
Risk korozyon an pi gwo lè tanperati fonksyònman aplikasyon an ogmante. Chalè ka akselere destriksyon fim pwoteksyon oksid pasif ekstèn tib la, kidonk ankouraje fòmasyon korozyon pitting.
Malerezman, korozyon lokalize nan twou ak nan fant ka difisil pou detekte, sa ki fè kalite korozyon sa yo pi difisil pou idantifye, predi ak konsepsyon pou yo. An konsiderasyon risk sa yo, pwopriyetè platfòm yo, operatè yo ak moun yo deziyen yo ta dwe fè atansyon lè y ap chwazi pi bon materyèl tiyo pou aplikasyon yo a. Chwa materyèl la se premye liy defans yo kont korozyon, kidonk li enpòtan pou fè li byen. Erezman, yo ka chwazi lè l sèvi avèk yon mezi rezistans lokalize ki trè senp men trè efikas, Nimewo Ekivalan Rezistans nan Twou (PREN). Plis valè PREN yon metal la wo, se plis rezistans li genyen a korozyon lokalize.
Atik sa a pral revize kijan pou idantifye korozyon nan pitting ak nan fant epi kijan pou optimize seleksyon materyèl tib pou aplikasyon lwil ak gaz lanmè ki baze sou valè PREN materyèl la.
Korozyon lokalize rive nan ti zòn konpare ak korozyon jeneral, ki pi inifòm sou sifas metal la. Korozyon pike ak fant kòmanse fòme sou tiyo asye pur 316 lè fim oksid pasif rich an chromium ekstèn metal la pete akòz ekspozisyon a likid koroziv, tankou dlo sale. Anviwònman maren rich an klorid nan lanmè ak sou tè, ansanm ak tanperati ki wo e menm kontaminasyon sifas tib la, ogmante potansyèl pou degradasyon fim pasivasyon sa a.
Korozyon ak twou. Korozyon ak twou rive lè fim pasivasyon ki sou yon longè tiyo detwi, sa ki fòme ti kavite oswa twou sou sifas tiyo a. Twou sa yo gen chans pou yo grandi pandan reyaksyon elektwochimik yo ap fèt, sa ki lakòz fè ki nan metal la fonn nan solisyon ki nan fon twou a. Fè ki fonn nan ap difize nan direksyon tèt twou a epi okside pou fòme oksid fè oswa rouye. Ofiramezi twou a ap vin pi fon, reyaksyon elektwochimik yo akselere, korozyon an vin pi entans, epi li ka lakòz pèforasyon nan miray tiyo a epi lakòz flit.
Tiyo yo pi fasil pou yo gen korozyon pike lè sifas ekstèn yo kontamine (Figi 1). Pa egzanp, kontaminasyon ki soti nan operasyon soude ak fanm ka domaje kouch oksid pasivasyon tiyo a, kidonk fòme epi akselere korozyon pike. Menm bagay la tou senpleman valab pou jere kontaminasyon ki soti nan tiyo yo. Anplis de sa, pandan gout sèl yo evapore, kristal sèl mouye ki fòme sou tiyo yo fè menm bagay la pou pwoteje kouch oksid la epi yo ka mennen nan korozyon pike. Pou anpeche kalite kontaminasyon sa yo, kenbe tiyo ou yo pwòp lè w rense yo regilyèman ak dlo fre.
Figi 1 – Tiyo asye pur 316/316L ki kontamine ak asid, sèl ak lòt depo trè sansib a korozyon pitting.
Korozyon nan fant. Nan pifò ka yo, operatè a ka fasilman idantifye pitting. Sepandan, korozyon nan fant pa fasil pou detekte epi li poze yon pi gwo risk pou operatè yo ak pèsonèl la. Li anjeneral rive sou tiyo ki gen espas sere ant materyèl ki antoure yo, tankou tiyo ki kenbe an plas ak klip oswa tiyo ki byen enstale kòt a kòt. Lè sèl la antre nan fant la, yon solisyon klori ferik asidifye (FeCl3) ki agresif chimikman fòme nan zòn nan avèk tan epi li lakòz korozyon nan fant akselere (Figi 2). Paske fant yo menm ogmante risk korozyon, korozyon nan fant ka rive nan tanperati ki pi ba anpil pase korozyon nan pitting.
Figi 2 – Korozyon nan fant ka devlope ant tiyo a ak sipò tiyo a (anwo) epi lè tiyo a enstale toupre lòt sifas (anba) akòz fòmasyon yon solisyon klori ferik asidifye ki agresif chimikman nan fant lan.
Korozyon nan fant anjeneral simile korozyon nan pikèt an premye nan fant ki fòme ant yon longè tiyo ak klip sipò tiyo a. Sepandan, akòz ogmantasyon konsantrasyon Fe++ nan likid ki andedan ka zo kase a, kratè inisyal la vin pi gwo epi pi gwo jiskaske li kouvri tout ka zo kase a. Finalman, korozyon nan fant ka pèfore tiyo a.
Fant sere yo se pi gwo risk pou korozyon. Se poutèt sa, kranpon tiyo ki vlope pi fò nan sikonferans tiyo a gen tandans prezante yon pi gwo risk pase kranpon ouvè, ki minimize sifas kontak ant tiyo a ak kranpon an. Teknisyen antretyen yo ka ede diminye chans pou korozyon nan fant ki lakòz domaj oswa echèk lè yo regilyèman louvri kranpon yo epi enspekte sifas tiyo a pou korozyon.
Ou ka pi byen anpeche korozyon pike ak korozyon nan fant lè w chwazi bon alyaj metal pou aplikasyon an. Moun ki fè spesifikasyon yo ta dwe fè atansyon pou yo chwazi pi bon materyèl tiyo a pou minimize risk korozyon an, selon anviwònman operasyon an, kondisyon pwosesis la ak lòt varyab.
Pou ede spesifikatè yo optimize seleksyon materyèl yo, yo ka konpare valè PREN metal yo pou detèmine rezistans yo a korozyon lokalize. Yo ka kalkile PREN apati konpozisyon chimik alyaj la, ki gen ladan kontni chromium (Cr), molybdenum (Mo), ak azòt (N), jan sa a:
PREN ogmante ak kontni eleman rezistan a korozyon yo tankou chromium, molybdenum ak azòt nan alyaj la. Relasyon PREN an baze sou tanperati kritik pitting (CPT) - tanperati ki pi ba kote yo obsève korozyon pitting - pou divès asye pur an relasyon ak konpozisyon chimik la. Esansyèlman, PREN pwopòsyonèl ak CPT. Se poutèt sa, valè PREN ki pi wo yo endike yon pi gwo rezistans pitting. Yon ti ogmantasyon nan PREN sèlman ekivalan a yon ti ogmantasyon nan CPT konpare ak alyaj la, tandiske yon gwo ogmantasyon nan PREN endike yon amelyorasyon siyifikatif nan pèfòmans pou yon CPT ki siyifikativman pi wo.
Tablo 1 konpare valè PREN plizyè alyaj yo itilize souvan nan aplikasyon lwil ak gaz lanmè. Li montre kijan spesifikasyon an ka amelyore rezistans korozyon an anpil lè yo chwazi yon alyaj tiyo ki pi wo kalite. PREN ogmante sèlman yon ti kras lè w ap chanje soti nan asye pur 316 pou rive nan asye pur 317. Pou yon ogmantasyon pèfòmans siyifikatif, li pi bon pou itilize asye pur super austenitik 6 Mo oswa asye pur super duplex 2507.
Konsantrasyon nikèl (Ni) ki pi wo nan asye pur amelyore rezistans korozyon an tou. Sepandan, kontni nikèl nan asye pur pa fè pati ekwasyon PREN an. Nan nenpòt ka, li souvan benefik pou presize asye pur ki gen pi gwo konsantrasyon nikèl, paske eleman sa a ede re-pasive sifas ki montre siy korozyon lokalize. Nikèl estabilize austenit epi anpeche fòmasyon martensit lè w ap pliye oswa trase frèt tiyo di 1/8. Martensit se yon faz cristalline endezirab nan metal ki diminye rezistans asye pur a korozyon lokalize osi byen ke fann estrès pwovoke pa klori. Yon kontni nikèl ki pi wo nan omwen 12% nan 316/316L se tou dezirab pou aplikasyon ki enplike idwojèn gazez presyon ki wo. Konsantrasyon minimòm nikèl ki nesesè pou asye pur 316/316L nan spesifikasyon estanda ASTM lan se 10%.
Korozyon lokalize ka rive nenpòt kote sou tiyo yo itilize nan anviwònman maren. Sepandan, korozyon pitting gen plis chans rive nan zòn ki deja kontamine, alòske korozyon fant gen plis chans rive nan zòn ki gen espas etwat ant tiyo a ak pyès ki nan konpitè montaj la. Lè l sèvi avèk PREN kòm baz, spesifikatè a ka chwazi pi bon alyaj tiyo a pou minimize risk nenpòt kalite korozyon lokalize.
Sepandan, kenbe nan tèt ou ke gen lòt varyab ki ka afekte risk korozyon an. Pa egzanp, tanperati a afekte rezistans pitting asye pur la. Pou klima maren cho, yo ta dwe seryezman konsidere tiyo asye pur 6 molybdenum super austenitic oswa 2507 super duplex paske materyèl sa yo gen ekselan rezistans a korozyon lokalize ak fann estrès klorid. Pou klima ki pi fre, tiyo 316/316L ka sifi, sitou si yo te etabli yon istwa itilizasyon siksè.
Pwopriyetè ak operatè platfòm maren yo kapab pran mezi tou pou minimize risk korozyon apre yo fin enstale tib yo. Yo ta dwe kenbe tiyo yo pwòp epi rense yo ak dlo fre regilyèman pou diminye risk korozyon an twou. Yo ta dwe fè teknisyen antretyen yo louvri kranpon tib yo pandan enspeksyon woutin yo pou tcheke prezans korozyon nan fant.
Swivan etap ki dekri pi wo yo, pwopriyetè ak operatè platfòm yo ka diminye risk korozyon tib ak flit ki gen rapò ak sa nan anviwònman maren yo, amelyore sekirite ak efikasite, tout pandan y ap diminye chans pou pèt pwodwi oswa liberasyon emisyon fujitif.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
Jounal Teknoloji Petwòl la se magazin prensipal Sosyete Enjenyè Petwòl yo, li bay atik ak atik ki fè autorité sou pwogrè nan teknoloji eksplorasyon ak pwodiksyon, pwoblèm nan endistri lwil oliv ak gaz, ak nouvèl sou SPE ak manm li yo.