Senajan pipa baja tahan karat nduweni ketahanan korosi sing melekat, pipa baja tahan karat sing dipasang ing lingkungan laut bisa kena macem-macem jinis korosi sajrone umur layanan 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 saluran injeksi kimia, saluran hidrolik lan impuls, lan instrumentasi proses lan instrumentasi kanggo mesthekake yen korosi ora ngancam integritas pipa sing dipasang utawa ngganggu keamanan.
Korosi lokal bisa ditemokake ing akeh platform, kapal, lan pipa lepas pantai. Korosi iki bisa awujud korosi pitting utawa crevice, sing loro-lorone bisa ngikis tembok pipa lan nyebabake cairan metu.
Risiko korosi mundhak nalika suhu operasi aplikasi mundhak. Panas bisa nyepetake degradasi film oksida pasif njaba protèktif tabung, saéngga nyebabake pitting.
Sayange, korosi pitting lan crevice lokal angel dideteksi, saengga angel ngenali, prédhiksi, lan ngrancang jinis korosi iki. 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 banget. Untunge, dheweke bisa milih 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, uga 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 logam sing sugih kromium njaba rusak amarga kena cairan korosif, kalebu banyu asin. Lingkungan laut sing sugih klorida, uga suhu sing dhuwur lan malah kontaminasi permukaan pipa, nambah kemungkinan degradasi film pasivasi iki.
Korosi pitting kedadeyan nalika film pasif ing bagean pipa rusak, mbentuk rongga cilik utawa jugangan ing permukaan pipa. Jugangan kasebut cenderung tuwuh nalika reaksi elektrokimia ditindakake, akibate wesi ing logam kasebut larut ing 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 tambah, sing bisa nyebabake perforasi tembok pipa lan nyebabake kebocoran.
Tabung luwih rentan kena pitting yen permukaan njaba terkontaminasi (Gambar 1). Contone, kontaminan saka operasi pengelasan lan penggilingan bisa ngrusak lapisan oksida pasif pipa, saengga mbentuk lan nyepetake pitting. Semono uga kanggo ngatasi polusi saka pipa. Kajaba iku, nalika tetesan uyah nguap, kristal uyah teles sing kawangun ing pipa nglindhungi lapisan oksida lan bisa nyebabake pitting. Kanggo nyegah jinis kontaminasi iki, jaga kebersihan pipa kanthi mbilas kanthi rutin nganggo banyu seger.
Gambar 1. Pipa baja tahan karat 316/316L sing tercemar asam, larutan garam, lan endapan liyane rentan banget kena pitting.
korosi celah. Ing kasus paling umum, pitting bisa gampang dideteksi dening operator. Nanging, korosi celah ora gampang dideteksi lan nduweni risiko sing luwih gedhe kanggo operator lan personel. Iki biasane kedadeyan ing pipa sing duwe celah sempit antarane bahan sekitar, kayata pipa sing dicekel nganggo klem utawa pipa sing rapet ing jejere siji liyane. Nalika brine meresap menyang celah, suwe-suwe, larutan ferik klorida (FeCl3) sing diasamkan kanthi agresif sacara kimia dibentuk ing area iki, sing nyebabake korosi celah saya cepet (Gambar 2). Amarga celah dhewe nambah risiko korosi, korosi celah bisa kedadeyan ing suhu sing luwih murah tinimbang pitting.
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 bolongan dhisik ing celah sing kawangun antarane bagean pipa lan kerah penyangga pipa. Nanging, amarga tambahing konsentrasi Fe++ ing cairan ing njero retakan, corong awal dadi saya gedhe nganti nutupi kabeh retakan. Pungkasane, korosi celah bisa nyebabake perforasi pipa.
Retakan sing kandhel nuduhake risiko korosi sing paling gedhe. Mulane, klem pipa sing ngubengi bagean sing luwih gedhe saka keliling pipa cenderung luwih beresiko tinimbang klem sing mbukak, sing nyuda permukaan kontak antarane pipa lan klem. Teknisi servis bisa mbantu nyuda kemungkinan kerusakan utawa kegagalan korosi celah 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. Penentu kudu nindakake uji tuntas nalika milih bahan pipa sing optimal kanggo nyuda risiko korosi gumantung saka lingkungan proses, 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 kimia paduan, kalebu kandungan kromium (Cr), molibdenum (Mo), lan nitrogen (N), kaya ing ngisor iki:
PREN mundhak bebarengan karo isi unsur tahan korosi kromium, molibdenum, lan nitrogen ing paduan kasebut. Rasio PREN adhedhasar suhu pitting kritis (CPT) - suhu paling endhek nalika pitting kedadeyan - kanggo macem-macem baja tahan karat gumantung saka 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 tinimbang CPT sing luwih dhuwur.
Tabel 1 mbandhingaké nilai PREN kanggo macem-macem paduan sing umum digunakaké ing industri lenga lan gas lepas pantai. Iki nuduhaké kepriyé spesifikasi bisa ningkataké ketahanan korosi kanthi milih paduan pipa sing luwih berkualitas. PREN mundhak rada saka 316 SS dadi 317 SS. Super Austenitic 6 Mo SS utawa Super Duplex 2507 SS cocog kanggo paningkatan kinerja sing signifikan.
Konsentrasi nikel (Ni) sing luwih dhuwur ing baja tahan karat uga nambah ketahanan korosi. Nanging, kandungan nikel baja tahan karat dudu bagean saka persamaan PREN. Ing kasus apa wae, asring luwih becik milih baja tahan karat kanthi kandungan 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 kaku 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 baja 316/316L uga dikarepake kanggo aplikasi gas hidrogen tekanan tinggi. Konsentrasi nikel minimal sing dibutuhake kanggo baja tahan karat ASTM 316/316L yaiku 10%.
Korosi lokal bisa kedadeyan ing endi wae ing pipa sing digunakake ing lingkungan laut. Nanging, pitting luwih cenderung kedadeyan ing wilayah sing wis tercemar, dene korosi celah luwih cenderung kedadeyan ing wilayah kanthi celah sempit antarane pipa lan peralatan instalasi. Nggunakake PREN minangka dhasar, specifier 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 baja tahan karat marang pitting. Kanggo iklim maritim panas, pipa baja tahan karat 6 molibdenum super austenitik utawa pipa baja tahan karat 2507 super duplex kudu ditimbang kanthi serius amarga bahan kasebut duwe resistensi sing apik banget kanggo korosi lokal lan retak klorida. Kanggo iklim sing luwih adhem, pipa 316/316L bisa uga cukup, utamane yen ana riwayat panggunaan sing sukses.
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 dibilas kanthi rutin nganggo banyu seger kanggo nyuda risiko bolong. Dheweke uga kudu duwe teknisi pangopènan sing mbukak klem pipa sajrone inspeksi rutin kanggo mriksa korosi celah.
Kanthi ngetutake langkah-langkah ing ndhuwur, pemilik lan operator platform bisa nyuda risiko korosi pipa lan kebocoran sing ana gandhengane ing lingkungan laut, ningkatake keamanan lan efisiensi, lan nyuda kemungkinan ilang produk utawa emisi sing ora bisa diendhani.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Journal of Petroleum Technology minangka jurnal utama saka Society of Petroleum Engineers, sing nampilake ringkesan lan artikel sing otoritatif babagan kemajuan teknologi hulu, masalah industri lenga lan gas, lan warta babagan SPE lan anggotane.