स्टेनलेस स्टील पाईप्समध्ये अंतर्निहित गंज प्रतिकार असूनही, सागरी वातावरणात बसवलेले स्टेनलेस स्टील पाईप्स त्यांच्या अपेक्षित आयुष्यादरम्यान वेगवेगळ्या प्रकारच्या गंजांना बळी पडतात. या गंजमुळे उत्सर्जन, उत्पादनाचे नुकसान आणि संभाव्य धोके होऊ शकतात. ऑफशोअर प्लॅटफॉर्म मालक आणि ऑपरेटर चांगले गंज प्रतिकार प्रदान करणारे मजबूत पाईप साहित्य निर्दिष्ट करून गंजाचा धोका कमी करू शकतात. त्यानंतर, रासायनिक इंजेक्शन, हायड्रॉलिक आणि इम्पल्स लाईन्स आणि प्रक्रिया उपकरणे आणि सेन्सिंग उपकरणांची तपासणी करताना त्यांनी सतर्क राहिले पाहिजे जेणेकरून गंज स्थापित पाईपिंगच्या अखंडतेला धोका निर्माण करणार नाही आणि सुरक्षिततेला धोका निर्माण करणार नाही याची खात्री केली जाईल.
स्थानिक गंज अनेक प्लॅटफॉर्म, जहाजे, जहाजे आणि ऑफशोअर इंस्टॉलेशन्समधील पाईपिंगवर आढळू शकते. ही गंज खड्ड्याच्या स्वरूपात किंवा क्रेव्हिस गंजच्या स्वरूपात असू शकते, ज्यापैकी कोणत्याहीमुळे पाईपची भिंत खराब होऊ शकते आणि द्रव बाहेर पडू शकतो.
जेव्हा अनुप्रयोगाचे ऑपरेटिंग तापमान वाढते तेव्हा गंजण्याचा धोका जास्त असतो. उष्णता ट्यूबच्या संरक्षणात्मक बाह्य निष्क्रिय ऑक्साईड फिल्मच्या नाशाची गती वाढवू शकते, ज्यामुळे पिटिंग गंज तयार होण्यास प्रोत्साहन मिळते.
दुर्दैवाने, स्थानिकीकृत खड्डे आणि भेगातील गंज शोधणे कठीण होऊ शकते, ज्यामुळे या प्रकारच्या गंजांची ओळख पटवणे, अंदाज लावणे आणि डिझाइन करणे अधिक कठीण होते. या जोखमी लक्षात घेता, प्लॅटफॉर्म मालक, ऑपरेटर आणि डिझाइनर्सनी त्यांच्या वापरासाठी सर्वोत्तम पाईपिंग सामग्री निवडताना सावधगिरी बाळगली पाहिजे. गंज विरुद्ध संरक्षणाची त्यांची पहिली ओळ म्हणजे सामग्री निवडणे, म्हणून ते योग्यरित्या करणे महत्वाचे आहे. सुदैवाने, ते स्थानिकीकृत गंज प्रतिकाराचे एक अतिशय साधे पण अतिशय प्रभावी माप, पिटिंग रेझिस्टन्स इक्विव्हॅलेंट नंबर (PREN) वापरून निवडू शकतात. धातूचे PREN मूल्य जितके जास्त असेल तितकेच त्याचा स्थानिकीकृत गंज प्रतिकार जास्त असेल.
या लेखात खड्डे आणि भेगांमधील गंज कसा ओळखायचा आणि सामग्रीच्या PREN मूल्याच्या आधारे ऑफशोअर तेल आणि वायू अनुप्रयोगांसाठी ट्यूबिंग सामग्रीची निवड कशी अनुकूल करायची याचे पुनरावलोकन केले जाईल.
सामान्य गंजाच्या तुलनेत स्थानिक गंज लहान भागात होतो, जो धातूच्या पृष्ठभागावर अधिक एकसमान असतो. खाऱ्या पाण्यासह संक्षारक द्रव्यांच्या संपर्कामुळे धातूची बाह्य क्रोमियम-समृद्ध पॅसिव्ह ऑक्साईड फिल्म फुटते तेव्हा 316 स्टेनलेस स्टील पाईप्सवर पिटिंग आणि क्रेव्हिस गंज तयार होऊ लागतात. क्लोराइड-समृद्ध ऑफशोअर आणि ऑनशोअर सागरी वातावरण, तसेच उच्च तापमान आणि अगदी ट्यूबिंग पृष्ठभागाचे दूषित होणे, या पॅसिव्हेशन फिल्मच्या क्षय होण्याची शक्यता वाढवते.
खड्डा. पाईपच्या लांबीवरील पॅसिव्हेशन फिल्म नष्ट झाल्यावर खड्ड्यांचे गंज निर्माण होते, ज्यामुळे पाईपच्या पृष्ठभागावर लहान पोकळी किंवा खड्डे तयार होतात. विद्युत रासायनिक अभिक्रिया होत असताना असे खड्डे वाढण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे धातूतील लोह खड्ड्याच्या तळाशी असलेल्या द्रावणात विरघळते. विरघळलेले लोखंड नंतर खड्ड्याच्या वरच्या दिशेने पसरते आणि ऑक्सिडायझेशन होऊन लोह ऑक्साईड किंवा गंज तयार होते. खड्डा जसजसा खोल होत जातो तसतसे विद्युत रासायनिक अभिक्रिया वेगवान होतात, गंज तीव्र होते आणि पाईपच्या भिंतीला छिद्र पडू शकते आणि गळती होऊ शकते.
जेव्हा ट्यूबिंगचा बाह्य पृष्ठभाग दूषित असतो तेव्हा त्याला खड्ड्यातील गंज येण्याची शक्यता जास्त असते (आकृती १). उदाहरणार्थ, वेल्डिंग आणि ग्राइंडिंग ऑपरेशन्समधून होणारे दूषितीकरण पाईपच्या पॅसिव्हेटिंग ऑक्साईड थराला नुकसान पोहोचवू शकते, ज्यामुळे खड्ड्यातील गंज तयार होतो आणि तो वाढतो. पाईप्समधून होणाऱ्या दूषिततेशी सामना करण्यासाठीही हेच लागू होते. याव्यतिरिक्त, ब्राइन थेंब बाष्पीभवन होत असताना, पाईप्सवर तयार होणारे ओले मीठ क्रिस्टल्स ऑक्साईड थराचे संरक्षण करण्यासाठी तेच करतात आणि खड्ड्यातील गंज होऊ शकतात. या प्रकारच्या दूषिततेला प्रतिबंध करण्यासाठी, नियमितपणे ताज्या पाण्याने धुवून तुमचे पाईप्स स्वच्छ ठेवा.
आकृती १ - आम्ल, समुद्र आणि इतर साठ्यांनी दूषित झालेले ३१६/३१६ एल स्टेनलेस स्टील पाईप खड्ड्यांमुळे गंजण्यास अत्यंत संवेदनशील असतात.
क्रेव्हिस गंज.बहुतेक प्रकरणांमध्ये, ऑपरेटरद्वारे खड्डे सहजपणे ओळखता येतात.तथापि, क्रेव्हिस गंज शोधणे सोपे नसते आणि ऑपरेटर आणि कर्मचाऱ्यांसाठी जास्त धोका निर्माण करते.हे सहसा अशा पाईप्सवर होते ज्यांच्या आसपासच्या साहित्यांमध्ये घट्ट जागा असते, जसे की क्लिपसह ठिकाणी ठेवलेले पाईप्स किंवा शेजारी घट्ट बसवलेले पाईप्स.जेव्हा ब्राइन क्रेव्हिसमध्ये शिरते, तेव्हा कालांतराने त्या भागात रासायनिकदृष्ट्या आक्रमक आम्लीकृत फेरिक क्लोराईड (FeCl3) द्रावण तयार होते आणि क्रेव्हिस गंज जलद होण्यास कारणीभूत ठरते (आकृती 2).कारण क्रेव्हिस स्वतःच गंजण्याचा धोका वाढवतात, क्रेव्हिस गंज खड्ड्याच्या गंजपेक्षा खूपच कमी तापमानात होऊ शकते.
आकृती २ - पाईप आणि पाईप सपोर्ट (वरच्या बाजूला) दरम्यान आणि जेव्हा पाईप इतर पृष्ठभागांजवळ (तळाशी) बसवला जातो तेव्हा क्रेव्हिसमध्ये रासायनिकदृष्ट्या आक्रमक आम्लीकृत फेरिक क्लोराईड द्रावण तयार झाल्यामुळे क्रेव्हिस गंज निर्माण होऊ शकते.
क्रेव्हिस गंज सामान्यतः पाईपच्या लांबी आणि पाईप सपोर्ट क्लिप दरम्यान तयार झालेल्या क्रेव्हिसमध्ये प्रथम पिटिंग गंजचे अनुकरण करते. तथापि, फ्रॅक्चरमधील द्रवपदार्थात वाढत्या Fe++ एकाग्रतेमुळे, सुरुवातीचा क्रेव्हिस मोठा होत जातो जोपर्यंत तो संपूर्ण फ्रॅक्चर व्यापत नाही. शेवटी, क्रेव्हिस गंज पाईपला छिद्र पाडू शकते.
घट्ट भेगा हा गंजण्याचा सर्वात मोठा धोका असतो. म्हणून, पाईपच्या परिघाभोवती गुंडाळलेले पाईप क्लॅम्प उघड्या क्लॅम्पपेक्षा जास्त धोका दर्शवतात, जे पाईप आणि क्लॅम्पमधील संपर्क पृष्ठभाग कमी करतात. देखभाल तंत्रज्ञ नियमितपणे क्लॅम्प उघडून आणि पाईपच्या पृष्ठभागाची गंज तपासून क्रेव्हिस गंजमुळे नुकसान किंवा बिघाड होण्याची शक्यता कमी करण्यास मदत करू शकतात.
योग्य धातूचा मिश्रधातू निवडून खड्डे पडणे आणि भेगांमधील गंज टाळता येतो. ऑपरेटिंग वातावरण, प्रक्रिया परिस्थिती आणि इतर घटकांवर आधारित गंज होण्याचा धोका कमी करण्यासाठी निर्देशकांनी इष्टतम पाईपिंग सामग्री निवडण्यासाठी काळजीपूर्वक प्रयत्न केले पाहिजेत.
स्पेसिफायर्सना मटेरियल निवड ऑप्टिमाइझ करण्यात मदत करण्यासाठी, ते धातूंच्या PREN मूल्यांची तुलना करून त्यांचा स्थानिक गंज प्रतिकार निश्चित करू शकतात. PREN ची गणना मिश्रधातूच्या रासायनिक रचनेवरून केली जाऊ शकते, ज्यामध्ये त्याचे क्रोमियम (Cr), मॉलिब्डेनम (Mo) आणि नायट्रोजन (N) सामग्री समाविष्ट आहे, खालीलप्रमाणे:
मिश्रधातूमध्ये गंज-प्रतिरोधक घटक क्रोमियम, मॉलिब्डेनम आणि नायट्रोजनच्या सामग्रीसह PREN वाढते. रासायनिक रचनेच्या संबंधात विविध स्टेनलेस स्टील्ससाठी, PREN संबंध क्रिटिकल पिटिंग तापमान (CPT) - सर्वात कमी तापमान ज्यावर पिटिंग गंज दिसून येतो - वर आधारित आहे. मूलत:, PREN CPT च्या प्रमाणात आहे. म्हणून, उच्च PREN मूल्ये उच्च पिटिंग प्रतिरोध दर्शवितात. PREN मध्ये एक लहान वाढ केवळ मिश्रधातूच्या तुलनेत CPT मध्ये एक लहान वाढ समतुल्य आहे, तर PREN मध्ये एक मोठी वाढ लक्षणीयरीत्या उच्च CPT च्या कामगिरीमध्ये लक्षणीय सुधारणा दर्शवते.
तक्ता १ मध्ये ऑफशोअर ऑइल आणि गॅस अॅप्लिकेशन्समध्ये सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या विविध मिश्रधातूंच्या PREN मूल्यांची तुलना केली आहे. उच्च दर्जाचे पाईप मिश्रधातू निवडून स्पेसिफिकेशन गंज प्रतिकारशक्तीमध्ये लक्षणीय सुधारणा कशी करू शकते हे ते दर्शविते. ३१६ ते ३१७ स्टेनलेस स्टीलमध्ये संक्रमण करताना PREN फक्त किंचित वाढते. लक्षणीय कामगिरी वाढीसाठी, ६ Mo सुपर ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील किंवा २५०७ सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील आदर्शपणे वापरले जाते.
स्टेनलेस स्टीलमध्ये निकेल (Ni) चे जास्त प्रमाण देखील गंज प्रतिकार वाढवते. तथापि, स्टेनलेस स्टीलमधील निकेलचे प्रमाण PREN समीकरणाचा भाग नाही. कोणत्याही परिस्थितीत, उच्च निकेल सांद्रता असलेले स्टेनलेस स्टील निर्दिष्ट करणे बहुतेकदा फायदेशीर ठरते, कारण हा घटक स्थानिक गंजची चिन्हे दर्शविणाऱ्या पृष्ठभागांना पुन्हा निष्क्रिय करण्यास मदत करतो. निकेल ऑस्टेनाइट स्थिर करते आणि 1/8 हार्ड पाईप वाकवताना किंवा थंड ड्रॉइंग करताना मार्टेन्साइट तयार होण्यास प्रतिबंध करते. मार्टेन्साइट हा धातूंमध्ये एक अवांछित स्फटिकासारखे टप्पा आहे जो स्थानिक गंज तसेच क्लोराइड-प्रेरित ताण क्रॅकिंगसाठी स्टेनलेस स्टीलचा प्रतिकार कमी करतो. उच्च दाब वायूयुक्त हायड्रोजन असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी 316/316L मध्ये किमान 12% जास्त निकेल सामग्री देखील इष्ट आहे. ASTM मानक तपशीलामध्ये 316/316L स्टेनलेस स्टीलसाठी आवश्यक असलेली किमान निकेल सांद्रता 10% आहे.
सागरी वातावरणात वापरल्या जाणाऱ्या पाईप्सवर स्थानिकीकृत गंज कुठेही येऊ शकतो. तथापि, आधीच दूषित असलेल्या भागात खड्ड्यातील गंज होण्याची शक्यता जास्त असते, तर पाईप आणि माउंटिंग हार्डवेअरमधील अरुंद अंतर असलेल्या भागात क्रेव्हिस गंज होण्याची शक्यता जास्त असते. आधार म्हणून PREN वापरून, स्पेसिफायर कोणत्याही प्रकारच्या स्थानिकीकृत गंजाचा धोका कमी करण्यासाठी सर्वोत्तम पाईप मिश्र धातु निवडू शकतो.
तथापि, लक्षात ठेवा की गंज जोखमीवर परिणाम करणारे इतरही घटक आहेत. उदाहरणार्थ, तापमान स्टेनलेस स्टीलच्या पिटिंग प्रतिरोधनावर परिणाम करते. उष्ण सागरी हवामानासाठी, 6 मॉलिब्डेनम सुपर ऑस्टेनिटिक किंवा 2507 सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील पाईपचा गांभीर्याने विचार केला पाहिजे कारण या सामग्रीमध्ये स्थानिक गंज आणि क्लोराइड ताण क्रॅकिंगसाठी उत्कृष्ट प्रतिकार असतो. थंड हवामानासाठी, 316/316L पाईप पुरेसे असू शकते, विशेषतः जर यशस्वी वापराचा इतिहास स्थापित केला गेला असेल.
ऑफशोअर प्लॅटफॉर्म मालक आणि ऑपरेटर देखील ट्यूबिंग बसवल्यानंतर गंजण्याचा धोका कमी करण्यासाठी पावले उचलू शकतात. खड्ड्यात गंज येण्याचा धोका कमी करण्यासाठी त्यांनी पाईप्स स्वच्छ ठेवाव्यात आणि नियमितपणे गोड्या पाण्याने धुवावेत. क्रेव्हिस गंजची उपस्थिती तपासण्यासाठी त्यांच्याकडे नियमित तपासणी दरम्यान देखभाल तंत्रज्ञांनी ट्यूबिंग क्लॅम्प उघडावेत.
वर वर्णन केलेल्या चरणांचे अनुसरण करून, प्लॅटफॉर्म मालक आणि ऑपरेटर सागरी वातावरणात ट्यूबिंग गंज आणि संबंधित गळतीचा धोका कमी करू शकतात, सुरक्षितता आणि कार्यक्षमता सुधारू शकतात, त्याच वेळी उत्पादनाचे नुकसान किंवा फरार उत्सर्जन सोडण्याची शक्यता कमी करू शकतात.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
जर्नल ऑफ पेट्रोलियम टेक्नॉलॉजी हे सोसायटी ऑफ पेट्रोलियम इंजिनिअर्सचे प्रमुख मासिक आहे, जे शोध आणि उत्पादन तंत्रज्ञानातील प्रगती, तेल आणि वायू उद्योगातील समस्या आणि एसपीई आणि त्याच्या सदस्यांबद्दलच्या बातम्यांबद्दल अधिकृत माहिती आणि वैशिष्ट्ये प्रदान करते.