Senajan pipa baja tahan karat nduweni ketahanan korosi sing melekat, pipa baja tahan karat sing dipasang ing lingkungan laut ngalami macem-macem jinis korosi sajrone umur sing diarepake. Korosi iki bisa nyebabake emisi buronan, kerugian produk, lan risiko potensial. Pamilik lan operator platform lepas pantai bisa nyuda risiko korosi kanthi nemtokake bahan pipa sing luwih kuwat sing nyedhiyakake ketahanan korosi sing luwih apik. Sawise iku, dheweke kudu tetep waspada nalika mriksa injeksi kimia, jalur hidrolik lan impuls, lan instrumentasi proses lan peralatan sensor kanggo mesthekake yen korosi ora ngancam integritas pipa sing dipasang lan ngorbanake keamanan.
Korosi lokal bisa ditemokake ing akeh platform, kapal, lan pipa ing instalasi lepas pantai. Korosi iki bisa awujud korosi pitting utawa crevice, sing loro-lorone bisa ngikis tembok pipa lan nyebabake pelepasan cairan.
Risiko korosi luwih gedhe nalika suhu operasi aplikasi mundhak. Panas bisa nyepetake karusakan film oksida pasif njaba protèktif saka tabung, saéngga ningkatake pembentukan korosi pitting.
Sayange, korosi pitting lan celah lokal bisa angel dideteksi, saengga jinis korosi iki luwih angel diidentifikasi, diprediksi, lan dirancang. Amarga risiko kasebut, pemilik platform, operator, lan pihak sing ditunjuk kudu ati-ati nalika milih bahan pipa sing paling apik kanggo aplikasi kasebut. Pemilihan bahan minangka garis pertahanan pertama nglawan korosi, mula milih sing bener iku penting. Untunge, dheweke bisa milih nggunakake ukuran resistensi korosi lokal sing prasaja nanging efektif banget, yaiku Pitting Resistance Equivalent Number (PREN). Sing luwih dhuwur nilai PREN logam, sing luwih dhuwur resistensine marang korosi lokal.
Artikel iki bakal ngrembug babagan carane ngenali korosi pitting lan crevice lan carane ngoptimalake pilihan bahan pipa kanggo aplikasi lenga lan gas lepas pantai adhedhasar nilai PREN bahan kasebut.
Korosi lokal kedadeyan ing area cilik dibandhingake karo korosi umum, sing luwih seragam ing permukaan logam. Korosi pitting lan crevice wiwit kawangun ing pipa baja tahan karat 316 nalika film oksida pasif sing sugih kromium njaba logam pecah amarga kena cairan korosif, kalebu banyu asin. Lingkungan laut lepas pantai lan darat sing sugih klorida, uga suhu sing dhuwur lan malah kontaminasi permukaan pipa, nambah potensi degradasi film pasivasi iki.
Bolongan. Korosi bolongan kedadeyan nalika film pasif ing pipa rusak, mbentuk rongga cilik utawa bolongan ing permukaan pipa. Bolongan kasebut cenderung tuwuh nalika reaksi elektrokimia kedadeyan, nyebabake wesi ing logam larut menyang larutan ing ngisor jugangan. Wesi sing larut banjur bakal nyebar menyang ndhuwur jugangan lan teroksidasi kanggo mbentuk oksida wesi utawa karat. Nalika jugangan saya jero, reaksi elektrokimia saya cepet, korosi saya intensif, lan bisa nyebabake perforasi tembok pipa lan nyebabake kebocoran.
Pipa luwih rentan kena korosi pitting nalika permukaan njaba terkontaminasi (Gambar 1). Contone, kontaminasi saka operasi pengelasan lan panggilingan bisa ngrusak lapisan oksida pasif pipa, saengga mbentuk lan nyepetake korosi pitting. Semono uga kanggo ngatasi kontaminasi saka pipa. Kajaba iku, nalika tetesan banyu asin nguap, kristal uyah teles sing kawangun ing pipa nindakake perkara sing padha kanggo nglindhungi lapisan oksida lan bisa nyebabake korosi pitting. Kanggo nyegah jinis kontaminasi iki, jaga kebersihan pipa kanthi rutin mbilas nganggo banyu seger.
Gambar 1 – Pipa baja tahan karat 316/316L sing tercemar asam, banyu uyah, lan endapan liyane rentan banget kena korosi sumuran.
Korosi celah. Ing kasus paling umum, pitting bisa gampang diidentifikasi dening operator. Nanging, korosi celah ora gampang dideteksi lan nduweni risiko sing luwih gedhe kanggo operator lan personel. Biasane kedadeyan ing pipa sing duwe ruang sempit ing antarane bahan sekitar, kayata pipa sing dicekel nganggo klip utawa pipa sing dipasang rapet ing sisih-sisine. Nalika brine meresap menyang celah, larutan ferik klorida (FeCl3) sing diasamkan kanthi agresif sacara kimia kawangun ing wilayah kasebut kanthi suwe lan nyebabake korosi celah sing luwih cepet (Gambar 2). Amarga celah kasebut dhewe nambah risiko korosi, korosi celah bisa kedadeyan ing suhu sing luwih murah tinimbang korosi lubang.
Gambar 2 – Korosi celah bisa berkembang ing antarane pipa lan penyangga pipa (ndhuwur) lan nalika pipa dipasang cedhak karo permukaan liyane (ngisor) amarga pembentukan larutan ferik klorida sing diasamkan kanthi agresif sacara kimia ing celah kasebut.
Korosi celah biasane nyimulasikake korosi pitting dhisik ing celah sing kawangun ing antarane pipa lan klip dhukungan pipa. Nanging, amarga konsentrasi Fe++ sing saya tambah ing cairan ing njero retakan, kawah awal dadi saya gedhe nganti nutupi kabeh retakan. Pungkasane, korosi celah bisa ngebor pipa.
Retakan sing rapet minangka risiko korosi sing paling gedhe. Mulane, klem pipa sing mbungkus sebagian besar keliling pipa cenderung nuduhake risiko sing luwih gedhe tinimbang klem sing mbukak, sing nyuda permukaan kontak antarane pipa lan klem. Teknisi perawatan bisa mbantu nyuda kemungkinan korosi celah sing nyebabake kerusakan utawa kegagalan kanthi mbukak klem kanthi rutin lan mriksa permukaan pipa kanggo korosi.
Korosi pitting lan crevice bisa dicegah kanthi milih logam campuran sing tepat kanggo aplikasi kasebut. Spesifikasi kudu nindakake uji tuntas kanggo milih bahan pipa sing optimal kanggo nyuda risiko korosi adhedhasar lingkungan operasi, kondisi proses, lan variabel liyane.
Kanggo mbantu para penentu ngoptimalake pilihan bahan, dheweke bisa mbandhingake nilai PREN logam kanggo nemtokake resistensine marang korosi lokal. PREN bisa diitung saka komposisi kimia paduan, kalebu kandungan kromium (Cr), molibdenum (Mo), lan nitrogen (N), kaya ing ngisor iki:
PREN mundhak karo isi unsur tahan korosi kromium, molibdenum lan nitrogen ing paduan kasebut. Hubungan PREN adhedhasar suhu pitting kritis (CPT) - suhu paling endhek ing ngendi korosi pitting diamati - kanggo macem-macem baja tahan karat sing ana gandhengane karo komposisi kimia. Intine, PREN sebanding karo CPT. Mulane, nilai PREN sing luwih dhuwur nuduhake resistensi pitting sing luwih dhuwur. Peningkatan PREN sing cilik mung padha karo peningkatan CPT sing cilik dibandhingake karo paduan, dene peningkatan PREN sing gedhe nuduhake peningkatan kinerja sing signifikan menyang CPT sing luwih dhuwur.
Tabel 1 mbandhingaké nilai PREN saka macem-macem paduan sing umum digunakaké ing aplikasi lenga lan gas lepas pantai. Iki nuduhaké kepriyé spesifikasi kasebut bisa ningkataké ketahanan korosi kanthi signifikan kanthi milih paduan pipa sing luwih dhuwur. PREN mung mundhak sithik nalika transisi saka baja tahan karat 316 dadi 317. Kanggo paningkatan kinerja sing signifikan, baja tahan karat super austenitik 6 Mo utawa baja tahan karat super dupleks 2507 luwih becik digunakaké.
Konsentrasi nikel (Ni) sing luwih dhuwur ing baja tahan karat uga ningkatake ketahanan korosi. Nanging, kandungan nikel baja tahan karat dudu bagean saka persamaan PREN. Ing kasus apa wae, asring migunani kanggo nemtokake baja tahan karat kanthi konsentrasi nikel sing luwih dhuwur, amarga unsur iki mbantu kanggo ngepasi ulang permukaan sing nuduhake tandha-tandha korosi lokal. Nikel nyetabilake austenit lan nyegah pembentukan martensit nalika mbengkongake utawa narik pipa atos 1/8 kanthi adhem. Martensit minangka fase kristal sing ora dikarepake ing logam sing nyuda ketahanan baja tahan karat marang korosi lokal uga retak stres sing disebabake klorida. Kandungan nikel sing luwih dhuwur paling ora 12% ing 316/316L uga dikarepake kanggo aplikasi sing nglibatake hidrogen gas tekanan tinggi. Konsentrasi nikel minimal sing dibutuhake kanggo baja tahan karat 316/316L ing spesifikasi standar ASTM yaiku 10%.
Korosi lokal bisa kedadeyan ing endi wae ing pipa sing digunakake ing lingkungan laut. Nanging, korosi pitting luwih cenderung kedadeyan ing wilayah sing wis terkontaminasi, dene korosi celah luwih cenderung kedadeyan ing wilayah kanthi celah sempit antarane pipa lan perangkat keras pemasangan. Nggunakake PREN minangka dhasar, penentu bisa milih paduan pipa sing paling apik kanggo nyuda risiko korosi lokal apa wae.
Nanging, elinga yen ana variabel liyane sing bisa mengaruhi risiko korosi. Contone, suhu mengaruhi resistensi pitting baja tahan karat. Kanggo iklim laut panas, pipa baja tahan karat 6 molibdenum super austenitik utawa 2507 super duplex kudu ditimbang kanthi serius amarga bahan kasebut duwe resistensi sing apik banget kanggo korosi lokal lan retak stres klorida. Kanggo iklim sing luwih adhem, pipa 316/316L bisa uga cukup, utamane yen riwayat panggunaan sing sukses wis ditetepake.
Pamilik lan operator platform lepas pantai uga bisa njupuk langkah-langkah kanggo nyuda risiko korosi sawise pipa dipasang. Dheweke kudu njaga pipa tetep resik lan disiram nganggo banyu resik kanthi rutin kanggo nyuda risiko korosi bolongan. Dheweke uga kudu njaluk teknisi pangopènan mbukak klem pipa sajrone inspeksi rutin kanggo nggoleki anané korosi celah.
Kanthi ngetutake langkah-langkah sing wis dijlentrehake ing ndhuwur, pemilik lan operator platform bisa nyuda risiko korosi tabung lan kebocoran sing gegandhengan ing lingkungan laut, ningkatake keamanan lan efisiensi, nalika nyuda kemungkinan ilang produk utawa pelepasan emisi buronan.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
Jurnal Teknologi Perminyakan minangka majalah unggulan saka Society of Petroleum Engineers, sing nyedhiyakake ringkesan lan fitur sing otoritatif babagan kemajuan teknologi eksplorasi lan produksi, masalah industri minyak lan gas, lan warta babagan SPE lan anggotane.