Дат баспас болоттон жасалган түтүктөрдүн коррозияга туруктуулугуна карабастан, деңиз чөйрөсүнө орнотулган дат баспас болоттон жасалган түтүктөр күтүлгөн кызмат мөөнөтүндө ар кандай дат басууга дуушар болушат. Бул дат басуу сыртка чыгуучу эмиссияларга, продукциянын жоголушуна жана потенциалдуу тобокелдиктерге алып келиши мүмкүн. Деңиз платформаларынын ээлери жана операторлору дат басууга туруктуулукту жакшыраак камсыз кылган күчтүү түтүк материалдарын аныктоо менен дат басуу коркунучун азайта алышат. Андан кийин, алар дат басуу орнотулган түтүктөрдүн бүтүндүгүнө коркунуч келтирбешин жана коопсуздукка доо кетирбешин камсыз кылуу үчүн химиялык инъекцияларды, гидравликалык жана импульстук линияларды, ошондой эле технологиялык өлчөөчү жана сезүүчү жабдууларды текшерүүдө сергек болушу керек.
Жергиликтүү коррозияны көптөгөн платформаларда, кемелерде, кемелерде жана деңиздеги орнотмолордогу түтүктөрдө кездештирүүгө болот. Бул коррозия чуңкурлардын же жаракалардын коррозиясы түрүндө болушу мүмкүн, алардын кайсынысы болбосун түтүктүн дубалын жеп, суюктуктун бөлүнүп чыгышына алып келиши мүмкүн.
Дат басуу коркунучу колдонуунун иштөө температурасы жогорулаганда жогорулайт. Жылуулук түтүктүн коргоочу сырткы пассивдүү кычкыл пленкасынын бузулушун тездетип, ошону менен чуңкурчалуу дат басуунун пайда болушуна өбөлгө түзөт.
Тилекке каршы, локалдашкан чуңкурларды жана жаракалардын коррозиясын аныктоо кыйын болушу мүмкүн, бул коррозиянын бул түрлөрүн аныктоону, алдын ала айтууну жана долбоорлоону кыйындатат. Ушул тобокелдиктерди эске алуу менен, платформа ээлери, операторлор жана дайындалган адамдар аларды колдонуу үчүн эң жакшы түтүк материалын тандоодо этият болушу керек. Материалды тандоо - бул алардын коррозияга каршы биринчи коргонуу линиясы, андыктан аны туура жасоо маанилүү. Бактыга жараша, алар локалдашкан коррозияга туруктуулуктун абдан жөнөкөй, бирок абдан натыйжалуу өлчөмүн, Чуңкурларга туруктуулуктун эквиваленттүү санын (PREN) колдонуп тандай алышат. Металлдын PREN мааниси канчалык жогору болсо, анын локалдашкан коррозияга туруктуулугу ошончолук жогору болот.
Бул макалада чуңкурлардын жана жаракалардын коррозиясын кантип аныктоо жана материалдын PREN маанисине негизделген деңиздеги мунай жана газ колдонмолору үчүн түтүк материалдарын тандоону кантип оптималдаштыруу каралат.
Локалдаштырылган коррозия жалпы коррозияга салыштырмалуу кичинекей жерлерде пайда болот, ал металлдын бетинде бир калыпта болот. 316 дат баспас болоттон жасалган түтүктөрдө металлдын сырткы хромго бай пассивдүү кычкыл пленкасы туздуу сууну кошо алганда коррозиялык суюктуктардын таасиринен улам жарылганда чуңкур жана жарака коррозиясы пайда боло баштайт. Хлорго бай деңиз жана кургактыктагы деңиз чөйрөсү, ошондой эле жогорку температура жана ал тургай түтүктүн бетинин булганышы бул пассивдүү пленканын бузулуу мүмкүнчүлүгүн жогорулатат.
Чуңкур пайда болуу. Чуңкур коррозиясы түтүктүн узундугундагы пассивдештирүүчү пленка бузулганда, түтүктүн бетинде кичинекей көңдөйлөрдү же чуңкурларды пайда кылганда пайда болот. Мындай чуңкурлар электрохимиялык реакциялар жүрүп жатканда чоңоюп, металлдагы темирдин чуңкурдун түбүндөгү эритмеге эрип кетишине алып келет. Андан кийин эриген темир чуңкурдун үстүнкү бетине тарап, кычкылданып, темир кычкылын же датты пайда кылат. Чуңкур тереңдеген сайын электрохимиялык реакциялар тездейт, коррозия күчөйт жана түтүктүн дубалынын тешилишине жана агып кетүүсүнө алып келиши мүмкүн.
Түтүктөрдүн сырткы бети булганганда, алар чуңкурчалуу коррозияга көбүрөөк дуушар болушат (1-сүрөт). Мисалы, ширетүү жана майдалоо операцияларынан улам булгануу түтүктүн пассивдүү кычкыл катмарына зыян келтирип, ошону менен чуңкурчалуу коррозияны пайда кылып, тездетиши мүмкүн. Түтүктөрдүн булганышы менен күрөшүүдө да ушул эле нерсе колдонулат. Мындан тышкары, туздуу суунун тамчылары бууланганда, түтүктөрдүн үстүндө пайда болгон нымдуу туз кристаллдары кычкыл катмарын коргоо үчүн да ушундай кылат жана чуңкурчалуу коррозияга алып келиши мүмкүн. Мындай булгануунун алдын алуу үчүн, түтүктөрдү таза кармаңыз, аларды үзгүлтүксүз таза суу менен жууп туруңуз.
1-сүрөт – Кислота, туздуу суу жана башка чөкмөлөр менен булганган 316/316L дат баспас болоттон жасалган түтүк чуңкурчалардын коррозиясына өтө сезгич.
жараканын коррозиясы. Көпчүлүк учурларда, чуңкур пайда болушун оператор оңой эле аныктай алат. Бирок, жараканын коррозиясын аныктоо оңой эмес жана операторлор менен персонал үчүн чоң коркунуч туудурат. Ал, адатта, айланасындагы материалдардын ортосунда тар аралыктары бар түтүктөрдө, мисалы, кыскычтар менен кармалган же жанаша бекем орнотулган түтүктөрдө пайда болот. Туздуу суу жаракага сиңип кеткенде, убакыттын өтүшү менен ал жерде химиялык жактан агрессивдүү кычкылданган темир хлоридинин (FeCl3) эритмеси пайда болуп, жараканын коррозиясын тездетет (2-сүрөт). Жаракалардын өзү коррозия коркунучун жогорулатат, ошондуктан жараканын коррозиясы чуңкур коррозиясына караганда бир топ төмөн температурада пайда болушу мүмкүн.
2-сүрөт – Түтүк менен түтүктүн тирөөчүнүн (үстүнкү бөлүгү) ортосунда жана түтүк башка беттерге жакын орнотулганда (түбүндө) жаракада химиялык жактан агрессивдүү кычкылданган темир хлоридинин эритмесинин пайда болушунан улам жарака коррозиясы пайда болушу мүмкүн.
Жаракалардын коррозиясы, адатта, түтүктүн узундугу менен түтүктү кармап туруучу кыскычтын ортосунда пайда болгон жаракада алгач чуңкурлардын коррозиясын симуляциялайт. Бирок, жараканын ичиндеги суюктукта Fe++ концентрациясынын жогорулашынан улам, баштапкы кратер бүт жараканы каптаганга чейин барган сайын чоңоё берет. Акыр-аягы, жаракалардын коррозиясы түтүктү тешип кетиши мүмкүн.
Тыгыз жаракалар коррозиянын эң чоң коркунучу болуп саналат. Ошондуктан, түтүктүн айланасынын көпчүлүк бөлүгүн ороп турган түтүк кыскычтары ачык кыскычтарга караганда көбүрөөк коркунуч туудурат, анткени алар түтүк менен кыскычтын ортосундагы тийүү бетин минималдаштырат. Техникалык тейлөө боюнча адистер кыскычтарды үзгүлтүксүз ачып, түтүктүн бетин коррозияга текшерип туруу менен жаракалардын коррозиясынын бузулушуна же иштебей калышына алып келүү ыктымалдыгын азайтууга жардам бере алышат.
Чуңкурлардын жана жаракалардын коррозиясын колдонуу үчүн туура металл эритмесин тандоо менен алдын алууга болот. Спецификациялоочулар иштөө чөйрөсүнө, процесстин шарттарына жана башка өзгөрмөлөргө негизделген коррозия коркунучун азайтуу үчүн оптималдуу түтүк материалын тандоо үчүн тийиштүү текшерүүлөрдү жүргүзүшү керек.
Спецификациялоочуларга материалды тандоону оптималдаштырууга жардам берүү үчүн, алар металлдардын PREN маанилерин салыштырып, алардын локалдашкан коррозияга туруктуулугун аныктай алышат. PRENди эритменин химиялык курамынан, анын ичинде анын хромун (Cr), молибденди (Mo) жана азотту (N) камтыган курамынан төмөнкүдөй эсептөөгө болот:
PREN эритмедеги коррозияга туруктуу элементтердин – хромдун, молибдендин жана азоттун курамы менен жогорулайт. PREN катышы ар кандай дат баспас болоттор үчүн химиялык курамына карата критикалык питч пайда болуу температурасына (CPT) – питч пайда болуу коррозиясы байкалган эң төмөнкү температурага негизделген. Негизинен, PREN CPTге пропорционалдуу. Демек, PRENдин жогорку маанилери питч пайда болуу туруктуулугунун жогору экендигин көрсөтөт. PRENдин бир аз жогорулашы эритмеге салыштырмалуу CPTдин бир аз жогорулашына гана барабар, ал эми PRENдин бир кыйла жогорулашы CPTдин бир кыйла жогорулашына чейин көрсөткүчтөрдүн олуттуу жакшыргандыгын көрсөтөт.
1-таблицада деңиз мунай жана газ тармактарында кеңири колдонулган ар кандай эритмелердин PREN маанилери салыштырылат. Бул спецификация жогорку класстагы түтүк эритмесин тандоо менен коррозияга туруктуулукту кандайча бир кыйла жакшырта аларын көрсөтөт. PREN 316дан 317 дат баспас болотко өткөндө бир аз гана жогорулайт. Өндүрүмдүүлүктү олуттуу жогорулатуу үчүн 6 Mo супер аустениттик дат баспас болот же 2507 супер дуплекстүү дат баспас болот идеалдуу түрдө колдонулат.
Дат баспас болоттогу никельдин (Ni) жогорку концентрациясы коррозияга туруктуулукту да жогорулатат. Бирок, дат баспас болоттогу никельдин курамы PREN теңдемесинин бир бөлүгү эмес. Кандай болгон күндө да, никельдин жогорку концентрациясы бар дат баспас болотторду көрсөтүү көп учурда пайдалуу, анткени бул элемент локалдашкан коррозиянын белгилерин көрсөткөн беттерди кайра пассивдештирүүгө жардам берет. Никель аустенитти турукташтырат жана катуу түтүктүн 1/8 бөлүгүн ийгенде же муздак тартканда мартенситтин пайда болушуна жол бербейт. Мартенсит металлдардагы керексиз кристаллдык фаза болуп саналат, ал дат баспас болоттун локалдашкан коррозияга, ошондой эле хлоридден улам пайда болгон стресстик жаракага туруктуулугун төмөндөтөт. 316/316L курамында никельдин кеминде 12% жогорку курамы жогорку басымдагы газ түрүндөгү суутекти камтыган колдонмолор үчүн да зарыл. ASTM стандарттык спецификациясында 316/316L дат баспас болот үчүн талап кылынган минималдуу никель концентрациясы 10% түзөт.
Жергиликтүү коррозия деңиз чөйрөсүндө колдонулган түтүктөрдүн каалаган жеринде пайда болушу мүмкүн. Бирок, чуңкурчалуу коррозия мурунтан эле булганган жерлерде көбүрөөк кездешет, ал эми жаракалуу коррозия түтүк менен монтаждоочу жабдыктардын ортосундагы кууш боштуктары бар жерлерде көбүрөөк кездешет. PRENди негиз катары колдонуп, спецификациялоочу ар кандай жергиликтүү коррозиянын коркунучун азайтуу үчүн эң жакшы түтүк эритмесин тандай алат.
Бирок, коррозия коркунучуна таасир этиши мүмкүн болгон башка өзгөрмөлөр бар экенин эске алыңыз. Мисалы, температура дат баспас болоттун чуңкурга туруштук берүүсүнө таасир этет. Ысык деңиз климаты үчүн 6 молибден супер аустениттик же 2507 супер дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган түтүктөрдү олуттуу карап чыгуу керек, анткени бул материалдар локалдашкан коррозияга жана хлориддик стресстик жаракаларга эң сонун туруктуулукка ээ. Салкын климат үчүн 316/316L түтүк жетиштүү болушу мүмкүн, айрыкча, ийгиликтүү колдонуу тарыхы аныкталган болсо.
Деңиз платформаларынын ээлери жана операторлору түтүктөр орнотулгандан кийин дат басуу коркунучун азайтуу үчүн чараларды көрө алышат. Алар түтүктөрдү таза кармап, чуңкурчалардын дат басуу коркунучун азайтуу үчүн үзгүлтүксүз таза суу менен чайкап турушу керек. Ошондой эле, алар техникалык тейлөө адистерине үзгүлтүксүз текшерүүлөр учурунда жаракалардын дат басуу коркунучун издөө үчүн түтүктөрдүн кыскычтарын ачып бериши керек.
Жогоруда баяндалган кадамдарды аткаруу менен, платформа ээлери жана операторлору деңиз чөйрөсүндө түтүктөрдүн дат басуу жана ага байланыштуу агып кетүү коркунучун азайтып, коопсуздукту жана натыйжалуулукту жогорулатып, ошол эле учурда продукциянын жоголушун же учкундуу эмиссиялардын бөлүнүп чыгуу мүмкүнчүлүгүн азайта алышат.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
"Мунай технологиялары журналы" - Мунай инженерлери коомунун алдыңкы журналы, анда чалгындоо жана өндүрүү технологияларынын жетишкендиктери, мунай жана газ тармагынын маселелери, ошондой эле SPE жана анын мүчөлөрү жөнүндөгү жаңылыктар боюнча абройлуу кыскача баяндамалар жана макалалар камтылган.