Дат баспас болоттон жасалган түтүктөрдүн коррозияга туруктуулугуна карабастан, деңиз чөйрөсүнө орнотулган дат баспас болоттон жасалган түтүктөр күтүлгөн кызмат мөөнөтүнүн ичинде 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 коррозияга туруктуулукту жакшыртуу үчүн башынан эле күчтүүрөөк түтүк материалдарын көрсөтүү менен дат басуу коркунучун азайта алышат. Андан кийин, алар химиялык инжекциялык линияларды, гидравликалык жана импульстук линияларды, ошондой эле процесстик приборлорду жана приборлорду текшерип жатканда дат басуу орнотулган түтүктөрдүн бүтүндүгүнө коркунуч келтирбешин же коопсуздукка доо кетирбешин камсыз кылуу үчүн сергек болушу керек.
Жергиликтүү коррозияны көптөгөн платформаларда, кемелерде, кемелерде жана деңиз түтүктөрүндө кездештирүүгө болот. Бул коррозия чуңкур же жарака коррозиясы түрүндө болушу мүмкүн, алардын кайсынысы болбосун түтүктүн дубалын жеп, суюктуктун бөлүнүп чыгышына алып келиши мүмкүн.
Дат басуу коркунучу колдонуунун иштөө температурасы жогорулаган сайын жогорулайт. Жылуулук түтүктүн коргоочу сырткы пассивдүү кычкыл пленкасынын бузулушун тездетип, ошону менен чуңкурлардын пайда болушуна өбөлгө түзөт.
Тилекке каршы, локалдашкан чуңкур жана жарака коррозиясын аныктоо кыйын, бул коррозиянын бул түрлөрүн аныктоону, алдын ала айтууну жана долбоорлоону кыйындатат. Ушул тобокелдиктерди эске алуу менен, платформа ээлери, операторлору жана дайындалган адамдар аларды колдонуу үчүн эң жакшы түтүк материалын тандоодо этият болушу керек. Материалды тандоо - бул коррозияга каршы коргонуунун биринчи линиясы, андыктан аны туура жасоо абдан маанилүү. Бактыга жараша, алар локалдашкан коррозияга туруктуулуктун абдан жөнөкөй, бирок абдан натыйжалуу өлчөмүн, Чуңкурга туруктуулуктун эквиваленттүү санын (PREN) колдоно 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. Металлдын сырткы хромго бай пассивдүү кычкыл пленкасы туздуу сууну кошо алганда, коррозиялык суюктуктардын таасиринен жарылганда, 316 дат баспас болоттон жасалган түтүктөрдө чуңкур жана жарака коррозиясы пайда боло баштайт. Хлориддерге бай деңиз чөйрөсү, ошондой эле жогорку температура жана ал тургай түтүктүн бетинин булганышы бул пассивдүү пленканын бузулуу ыктымалдыгын жогорулатат.
Чуңкурча пайда болуу Чуңкурча пайда болуу коррозиясы түтүктүн бир бөлүгүндөгү пассивдештирүүчү пленка бузулуп, түтүктүн бетинде кичинекей көңдөйлөрдү же чуңкурчаларды пайда кылганда пайда болот. Мындай чуңкурчалар электрохимиялык реакциялар жүрүп жатканда чоңоюп кетиши мүмкүн, натыйжада металлдагы темир чуңкурдун түбүндөгү эритмеде эрийт. Андан кийин эриген темир чуңкурдун үстүнкү бөлүгүнө диффузияланып, темир кычкылын же датты пайда кылуу үчүн кычкылданат. Чуңкурча тереңдеген сайын электрохимиялык реакциялар тездейт, коррозия күчөйт, бул түтүктүн дубалынын тешилишине жана агып кетүүлөргө алып келиши мүмкүн.
Түтүктөрдүн сырткы бети булганган болсо, алар чуңкурга көбүрөөк чалдыгат (1-сүрөт). Мисалы, ширетүү жана майдалоо операцияларынан улам пайда болгон булгоочу заттар түтүктүн пассивдештирүүчү кычкыл катмарына зыян келтирип, ошону менен чуңкур пайда кылып, аны тездетет. Түтүктөрдүн булганышы менен күрөшүүдө да ушул эле нерсе колдонулат. Мындан тышкары, туз тамчылары бууланып кеткенде, түтүктөрдө пайда болгон нымдуу туз кристаллдары кычкыл катмарын коргойт жана чуңкурга алып келиши мүмкүн. Мындай булгануунун алдын алуу үчүн, түтүктөрүңүздү таза кармаңыз, аларды үзгүлтүксүз таза суу менен жууп туруңуз.
1-сүрөт. Кислота, туздуу эритме жана башка чөкмөлөр менен булганган 316/316L дат баспас болоттон жасалган түтүк чуңкурлардын пайда болушуна өтө сезгич.
жаракадагы коррозия. Көпчүлүк учурларда, чуңкурлардын пайда болушун оператор оңой эле аныктай алат. Бирок, жаракадагы коррозияны аныктоо оңой эмес жана операторлор менен персонал үчүн чоң коркунуч туудурат. Бул көбүнчө айланасындагы материалдардын ортосунда кууш боштуктары бар түтүктөрдө, мисалы, кыскычтар менен кармалган же бири-биринин жанына тыгыз жайгашкан түтүктөрдө болот. Туздуу суу боштукка сиңип кеткенде, убакыттын өтүшү менен бул жерде химиялык жактан агрессивдүү кычкылданган темир хлоридинин эритмеси (FeCl3) пайда болот, бул боштуктун тездетилген дат басышына алып келет (2-сүрөт). Жаракадагы коррозия өзүнүн мүнөзү боюнча дат басуу коркунучун жогорулатат, ошондуктан жаракадагы коррозия чуңкурлардын пайда болушуна караганда бир топ төмөн температурада пайда болушу мүмкүн.
2-сүрөт – Түтүк менен түтүктүн таянычынын (үстү жагында) ортосунда жана түтүк башка беттерге жакын орнотулганда (түбүндө) темир хлоридинин химиялык жактан агрессивдүү кычкылданган эритмесинин пайда болушунан улам жарака коррозиясы пайда болушу мүмкүн.
Адатта, жаракалардын коррозиясы түтүктүн бөлүгү менен түтүктүн таянычынын ортосундагы боштукта алгач чуңкурлардын пайда болушун симуляциялайт. Бирок, жараканын ичиндеги суюктукта Fe++ концентрациясынын жогорулашынан улам, баштапкы воронка бүт жараканы каптаганга чейин барган сайын чоңоё берет. Акыр-аягы, жаракалардын коррозиясы түтүктүн тешилишине алып келиши мүмкүн.
Тыгыз жаракалар коррозиянын эң чоң коркунучун жаратат. Ошондуктан, түтүктүн айланасынын чоң бөлүгүн курчап турган түтүк кыскычтары ачык кыскычтарга караганда кооптуураак, анткени алар түтүк менен кыскычтын ортосундагы тийүү бетин минималдаштырат. Тейлөө техниктери арматураларды үзгүлтүксүз ачып жана түтүктүн беттерин коррозияга текшерүү менен жаракалардын коррозиядан бузулуу же бузулуу мүмкүнчүлүгүн азайтууга жардам бере алышат.
Чуңкурлардын жана жаракалардын коррозиясын белгилүү бир колдонмо үчүн туура металл эритмесин тандоо менен алдын алууга болот. Спецификациялоочулар иштөө чөйрөсүнө, процесстин шарттарына жана башка өзгөрмөлөргө жараша коррозия коркунучун азайтуу үчүн оптималдуу түтүк материалын тандоодо тийиштүү текшерүүлөрдү жүргүзүшү керек.
Спецификациялоочуларга материалдарды тандоону оптималдаштырууга жардам берүү үчүн, алар металлдардын PREN маанилерин салыштырып, алардын локалдашкан коррозияга туруктуулугун аныктай алышат. PRENди эритменин химиялык курамынан, анын ичинде хромдун (Cr), молибдендин (Mo) жана азоттун (N) курамынан төмөнкүдөй эсептөөгө болот:
PREN эритмедеги хром, молибден жана азот сыяктуу коррозияга туруктуу элементтердин курамы менен жогорулайт. PREN катышы химиялык курамына жараша ар кандай дат баспас болоттор үчүн эң төмөнкү температурага – критикалык питч пайда болуу температурасына (CPT) негизделген. Негизинен, PREN CPTге пропорционалдуу. Ошондуктан, PRENдин жогорку маанилери питч пайда болуу туруктуулугунун жогору экенин көрсөтөт. PRENдин бир аз жогорулашы эритмеге салыштырмалуу CPTдин бир аз гана жогорулашына барабар, ал эми PRENдин бир кыйла жогорулашы CPTтин бир топ жогорулашына салыштырмалуу иштин натыйжалуулугунун олуттуу жакшырганын көрсөтөт.
1-таблицада деңиз мунай жана газ өнөр жайында кеңири колдонулган ар кандай эритмелер үчүн PREN маанилери салыштырылат. Ал жогорку сапаттагы түтүк эритмесин тандоо менен спецификация коррозияга туруктуулукту кандайча бир топ жакшырта аларын көрсөтөт. PREN 316 SSден 317 SSге чейин бир аз жогорулайт. Super Austenitic 6 Mo SS же Super Duplex 2507 SS көрсөткүчтөрдү олуттуу жогорулатуу үчүн идеалдуу.
Дат баспас болоттогу никельдин (Ni) жогорку концентрациясы коррозияга туруктуулукту да жогорулатат. Бирок, дат баспас болоттун никель курамы PREN теңдемесинин бир бөлүгү эмес. Кандай болгон күндө да, никель курамы жогору дат баспас болотторду тандоо көп учурда пайдалуу, анткени бул элемент локалдашкан коррозиянын белгилерин көрсөткөн беттерди репассивдештирүүгө жардам берет. Никель аустенитти турукташтырат жана катуу түтүктүн 1/8 бөлүгүн ийгенде же муздак тартканда мартенситтин пайда болушуна жол бербейт. Мартенсит металлдардагы каалабаган кристаллдык фаза болуп саналат, ал дат баспас болоттун локалдашкан коррозияга, ошондой эле хлоридден улам пайда болгон стресстик жаракага туруктуулугун төмөндөтөт. 316/316L болоттогу никельдин кеминде 12% жогорку курамы жогорку басымдагы суутек газын колдонуу үчүн да зарыл. ASTM 316/316L дат баспас болот үчүн талап кылынган никельдин минималдуу концентрациясы 10% түзөт.
Деңиз чөйрөсүндө колдонулган түтүктүн каалаган жеринде локалдашкан коррозия пайда болушу мүмкүн. Бирок, мурунтан эле булганган жерлерде чуңкурлардын пайда болушу көбүрөөк ыктымал, ал эми жаракалардын коррозиясы түтүк менен орнотуу жабдууларынын ортосундагы кууш боштуктары бар жерлерде көбүрөөк кездешет. PRENди негиз катары колдонуп, спецификациялоочу ар кандай локалдашкан коррозиянын коркунучун азайтуу үчүн эң жакшы түтүк классын тандай алат.
Бирок, коррозия коркунучуна таасир этиши мүмкүн болгон башка өзгөрмөлөр да бар экенин эске алыңыз. Мисалы, температура дат баспас болоттун оюктарга туруктуулугуна таасир этет. Ысык деңиз климаты үчүн супераустениттик 6 молибден болоту же супер дуплекстүү 2507 дат баспас болоттон жасалган түтүктөр олуттуу каралышы керек, анткени бул материалдар локалдашкан коррозияга жана хлориддик жаракаларга эң сонун туруктуулукка ээ. Салкын климат үчүн 316/316L түтүк жетиштүү болушу мүмкүн, айрыкча, ийгиликтүү колдонулган тарыхы болсо.
Деңиз платформаларынын ээлери жана операторлору түтүктөр орнотулгандан кийин дат басуу коркунучун азайтуу үчүн чараларды көрө алышат. Алар түтүктөрдү таза кармап, чуңкурлардын пайда болуу коркунучун азайтуу үчүн үзгүлтүксүз таза суу менен чайкап турушу керек. Ошондой эле, алар техникалык тейлөө адистерине үзгүлтүксүз текшерүүлөр учурунда жылчыктардын дат басуусун текшерүү үчүн кыскычтарды ачып бериши керек.
Жогорудагы кадамдарды аткаруу менен, платформа ээлери жана операторлору деңиз чөйрөсүндөгү түтүктөрдүн дат басуу жана ага байланыштуу агып кетүү коркунучун азайтып, коопсуздукту жана натыйжалуулукту жогорулатып, продукциянын жоголушу же зыяндуу заттардын бөлүнүп чыгышы ыктымалдыгын азайта алышат.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Мунай инженерлери коомунун флагмандык журналы болгон "Мунай технологиялары журналы" мунай өндүрүү технологиясындагы жетишкендиктер, мунай жана газ тармагындагы маселелер, ошондой эле SPE жана анын мүчөлөрү жөнүндөгү жаңылыктар боюнча абройлуу кыскача баяндамаларды жана макалаларды сунуштайт.