Ngakhale kuti mapaipi achitsulo chosapanga dzimbiri amalimbana ndi dzimbiri, mapaipi achitsulo chosapanga dzimbiri omwe amaikidwa m'madzi amakhala ndi dzimbiri zosiyanasiyana panthawi yomwe amayembekezeredwa. Dzimbirili lingayambitse kutayika kwa mpweya, kutayika kwa zinthu komanso zoopsa zomwe zingachitike. Eni ake ndi ogwiritsa ntchito nsanja zakunja kwa nyanja amatha kuchepetsa chiopsezo cha dzimbiri mwa kusankha zida zolimba za mapaipi zomwe zimapereka kukana kwa dzimbiri bwino. Pambuyo pake, ayenera kukhala maso akamayang'ana mizere yopangira mankhwala, mizere ya hydraulic ndi impulse, komanso kugwiritsa ntchito zida ndi zida kuti atsimikizire kuti dzimbiri silikuopseza umphumphu wa mapaipi omwe adayikidwa kapena kuwononga chitetezo.
Kuzingidwa kwa malo amodzi kungapezeke pa nsanja zambiri, zombo, zombo ndi mapaipi akunja kwa nyanja. Kuzingidwa kumeneku kungakhale ngati dzimbiri la dzenje kapena ming'alu, zomwe zingawononge khoma la chitoliro ndikupangitsa kuti madzi atuluke.
Chiwopsezo cha dzimbiri chimawonjezeka pamene kutentha kwa ntchito kukuwonjezeka. Kutentha kumatha kufulumizitsa kuwonongeka kwa filimu yoteteza yakunja ya chubu, motero kumalimbikitsa kuphulika kwa dzenje.
Mwatsoka, dzimbiri la m'maenje ndi m'ming'alu ya m'maenje ndi lovuta kuzindikira, zomwe zimapangitsa kuti zikhale zovuta kuzindikira, kulosera, ndi kupanga mitundu iyi ya dzimbiri. Popeza pali zoopsa izi, eni ake a nsanja, ogwiritsa ntchito ndi omwe adasankhidwa ayenera kusamala posankha zinthu zabwino kwambiri zapaipi zomwe angagwiritse ntchito. Kusankha zinthu ndiye njira yawo yoyamba yodzitetezera ku dzimbiri, kotero kuzikonza bwino ndikofunikira kwambiri. Mwamwayi, amatha kusankha muyeso wosavuta koma wogwira mtima kwambiri wa kukana dzimbiri kwa m'maenje, Pitting Resistance Equivalent Number (PREN). Mtengo wa PREN wa chitsulo ukakhala wapamwamba, kukana kwake ku dzimbiri kwa m'maenje kumawonjezeka.
Nkhaniyi ifotokoza momwe mungadziwire dzimbiri la dzenje ndi ming'alu, komanso momwe mungasankhire bwino zinthu zamachubu kuti zigwiritsidwe ntchito ndi mafuta ndi gasi m'mphepete mwa nyanja kutengera mtengo wa PREN wa chinthucho.
Kuzimiririka kwa malo amodzi kumachitika m'malo ang'onoang'ono poyerekeza ndi dzimbiri lonse, lomwe limakhala lofanana kwambiri pamwamba pa chitsulo. Kuzimiririka kwa ming'alu ndi ming'alu kumayamba kupangika pa chubu cha chitsulo chosapanga dzimbiri cha 316 pamene filimu yakunja ya chitsulo yokhala ndi chromium-rich passive oxide imasweka chifukwa cha kukhudzana ndi madzi owononga, kuphatikizapo madzi amchere. Malo okhala m'nyanja okhala ndi ma chloride ambiri, komanso kutentha kwambiri komanso kuipitsidwa kwa pamwamba pa chubu, kumawonjezera mwayi woti filimuyi iwonongeke.
Kuboola kwa dzenje Kuboola kwa dzenje kumachitika pamene filimu yopatsira madzi pa gawo la chitoliro ikusweka, ndikupanga mabowo ang'onoang'ono kapena mabowo pamwamba pa chitoliro. Mabowo oterewa amatha kukula pamene ma electrochemical reactions akuchitika, zomwe zimapangitsa kuti chitsulo chomwe chili mu chitsulocho chisungunuke mu yankho pansi pa dzenjelo. Chitsulo chosungunukacho chidzafalikira pamwamba pa dzenjelo ndikupanga oxidize kuti apange chitsulo kapena dzimbiri. Pamene dzenjelo likuzama, ma electrochemical reactions akufulumira, dzimbiri likuwonjezeka, zomwe zingayambitse kuboola kwa khoma la chitoliro ndikupangitsa kuti pakhale kutuluka madzi.
Machubu amakhala pachiwopsezo chachikulu cha dzenje ngati pamwamba pake padetsedwa (Chithunzi 1). Mwachitsanzo, zinthu zodetsa zomwe zimachokera ku ntchito zowotcherera ndi kupukusa zimatha kuwononga gawo la passivation oxide la chitoliro, motero kupanga ndikufulumizitsa dzenje. Zomwezo zimagwiranso ntchito pothana ndi kuipitsa kuchokera ku mapaipi. Kuphatikiza apo, pamene madontho a mchere akuphwanyika, makhiristo amchere onyowa omwe amapangidwa pamapaipi amateteza gawo la oxide ndipo angayambitse dzenje. Kuti mupewe kuipitsa kwamtunduwu, sungani mapaipi anu oyera powatsuka nthawi zonse ndi madzi abwino.
Chithunzi 1. Chitoliro cha chitsulo chosapanga dzimbiri cha 316/316L chodetsedwa ndi asidi, saline, ndi zina zimakhala zosavuta kugwidwa ndi dzenje.
Kutupa kwa ming'alu. Nthawi zambiri, wogwiritsa ntchito amatha kuzindikira mosavuta. Komabe, kutupitsa kwa ming'alu sikophweka kuzindikira ndipo kumabweretsa chiopsezo chachikulu kwa ogwira ntchito ndi ogwira ntchito. Izi nthawi zambiri zimachitika pa mapaipi omwe ali ndi mipata yopapatiza pakati pa zipangizo zozungulira, monga mapaipi omwe amagwiridwa ndi ma clamp kapena mapaipi omwe amamatiridwa bwino pafupi. Madzi amchere akalowa m'ming'alu, pakapita nthawi, njira yothetsera ferric chloride (FeCl3) yolimba kwambiri imapangidwa m'derali, zomwe zimapangitsa kuti kutupitsa kwa ming'alu kufulumizitse (Chithunzi 2). Popeza ming'alu yokha imawonjezera chiopsezo cha kutupitsa, kutupitsa kwa ming'alu kumatha kuchitika kutentha kotsika kwambiri kuposa kutupitsa.
Chithunzi 2 - Kuzimiririka kwa ming'alu kungachitike pakati pa chitoliro ndi chothandizira chitoliro (pamwamba) komanso pamene chitolirocho chayikidwa pafupi ndi malo ena (pansi) chifukwa cha kupangika kwa njira yothetsera asidi ya ferric chloride yomwe ili mkati mwa mpata.
Kutupa kwa ming'alu nthawi zambiri kumatsanzira kuphulika kwa dzenje poyamba pakati pa gawo la chitoliro ndi kolala yothandizira chitoliro. Komabe, chifukwa cha kuchuluka kwa Fe++ m'madzimadzi mkati mwa ming'alu, funnel yoyamba imakhala yayikulu mpaka itaphimba ming'alu yonse. Pamapeto pake, dzimbiri la ming'alu lingayambitse kubooka kwa chitolirocho.
Ming'alu yokhuthala ndi yomwe imaika chiopsezo chachikulu cha dzimbiri. Chifukwa chake, ma clamp a mapaipi omwe amazungulira gawo lalikulu la chitoliro nthawi zambiri amakhala oopsa kuposa ma clamp otseguka, omwe amachepetsa kukhudzana kwa chitoliro ndi cholumikizira. Akatswiri odziwa ntchito angathandize kuchepetsa mwayi woti dzimbiri liwonongeke kapena kulephera kugwira ntchito mwa kutsegula ma clamp nthawi zonse ndikuyang'ana pamwamba pa chitoliro kuti aone ngati pali dzimbiri.
Kutupa kwa ming'alu ndi ming'alu kungapewedwe posankha aloyi yoyenera yachitsulo yogwiritsira ntchito. Opanga zinthu ayenera kuchita khama posankha zipangizo zoyenera zopachikira mapaipi kuti achepetse chiopsezo cha dzimbiri kutengera malo omwe ntchitoyo ikuchitika, momwe ntchitoyo ikuyendera, ndi zina zotero.
Pofuna kuthandiza akatswiri odziwa bwino ntchito yawo kuti azitha kusankha bwino zinthu, amatha kufananiza PREN values ​​​​za zitsulo kuti adziwe momwe zimakhalira ndi dzimbiri. PREN ikhoza kuwerengedwa kuchokera ku chemistry ya alloy, kuphatikizapo chromium (Cr), molybdenum (Mo), ndi nayitrogeni (N), motere:
PREN imawonjezeka ndi kuchuluka kwa zinthu zosagwira dzimbiri monga chromium, molybdenum ndi nayitrogeni mu alloy. Chiŵerengero cha PREN chimadalira kutentha kofunikira kwa pitting (CPT) - kutentha kotsika kwambiri komwe pitting imachitikira - pazitsulo zosiyanasiyana zosapanga dzimbiri kutengera kapangidwe ka mankhwala. Kwenikweni, PREN imagwirizana ndi CPT. Chifukwa chake, kuchuluka kwa PREN kumasonyeza kukana kwakukulu kwa pitting. Kuwonjezeka pang'ono kwa PREN kumangofanana ndi kuwonjezeka pang'ono kwa CPT poyerekeza ndi alloy, pomwe kuwonjezeka kwakukulu kwa PREN kumasonyeza kusintha kwakukulu pakugwira ntchito poyerekeza ndi CPT yokwera kwambiri.
Gome 1 likuyerekeza ma PREN ​​a mitundu yosiyanasiyana ya alloys yomwe imagwiritsidwa ntchito kwambiri m'makampani amafuta ndi gasi akunyanja. Likuwonetsa momwe mafotokozedwe angathandizire kwambiri kukana dzimbiri posankha alloy wapaipi wapamwamba kwambiri. PREN imawonjezeka pang'ono kuchokera pa 316 SS mpaka 317 SS. Super Austenitic 6 Mo SS kapena Super Duplex 2507 SS ndi abwino kwambiri pakukweza magwiridwe antchito.
Kuchuluka kwa nickel (Ni) mu chitsulo chosapanga dzimbiri kumawonjezeranso kukana dzimbiri. Komabe, kuchuluka kwa nickel mu chitsulo chosapanga dzimbiri si gawo la PREN equation. Mulimonsemo, nthawi zambiri zimakhala bwino kusankha zitsulo zosapanga dzimbiri zokhala ndi nickel yambiri, chifukwa chinthuchi chimathandiza kubwezeretsa malo omwe amasonyeza zizindikiro za dzimbiri lokhazikika. Nickel imalimbitsa austenite ndikuletsa kupangika kwa martensite popindika kapena kuzizira kukoka chitoliro cholimba cha 1/8. Martensite ndi gawo losafunikira la kristalo mu zitsulo zomwe zimachepetsa kukana kwa chitsulo chosapanga dzimbiri ku dzimbiri lokhazikika komanso kusweka kwa chloride komwe kumachitika chifukwa cha kupsinjika. Kuchuluka kwa nickel kopitilira 12% mu chitsulo cha 316/316L ndikofunikiranso pakugwiritsa ntchito mpweya wa hydrogen wopanikizika kwambiri. Kuchuluka kochepa kwa nickel komwe kumafunikira pa ASTM 316/316L chitsulo chosapanga dzimbiri ndi 10%.
Kuzimiririka kwa malo kumatha kuchitika kulikonse pamapaipi omwe amagwiritsidwa ntchito m'malo a m'nyanja. Komabe, kuyika mabowo kumachitika kwambiri m'malo omwe ali ndi kachilombo kale, pomwe kuzimiririka kwa ming'alu kumachitika kwambiri m'malo omwe ali ndi mipata yopapatiza pakati pa chitoliro ndi zida zoyikira. Pogwiritsa ntchito PREN ngati maziko, chofotokozeracho chingasankhe chopangira chabwino kwambiri cha chitoliro kuti chichepetse chiopsezo cha dzimbiri la malo aliwonse.
Komabe, kumbukirani kuti pali zinthu zina zomwe zingakhudze chiopsezo cha dzimbiri. Mwachitsanzo, kutentha kumakhudza kukana kwa chitsulo chosapanga dzimbiri ku dzenje. Pa nyengo yotentha ya m'nyanja, mapaipi a super austenitic 6 molybdenum steel kapena super duplex 2507 stainless steel ayenera kuganiziridwa mozama chifukwa zipangizozi zimalimbana bwino ndi dzimbiri komanso kusweka kwa chloride. Pa nyengo yozizira, chitoliro cha 316/316L chingakhale chokwanira, makamaka ngati pali mbiri yogwiritsidwa ntchito bwino.
Eni ake a nsanja za m'mphepete mwa nyanja ndi ogwiritsa ntchito amathanso kuchitapo kanthu kuti achepetse chiopsezo cha dzimbiri pambuyo poti mapaipi ayikidwa. Ayenera kusunga mapaipi oyera komanso otsukidwa nthawi zonse ndi madzi abwino kuti achepetse chiopsezo cha dzenje. Ayeneranso kukhala ndi akatswiri okonza zinthu kuti atsegule ma clamp a mapaipi nthawi yowunikira nthawi zonse kuti aone ngati pali dzimbiri m'ming'alu.
Mwa kutsatira njira zomwe zili pamwambapa, eni ake a nsanja ndi ogwiritsa ntchito amatha kuchepetsa chiopsezo cha dzimbiri la mapaipi ndi kutayikira kwa madzi m'nyanja, kupititsa patsogolo chitetezo ndi magwiridwe antchito, ndikuchepetsa mwayi woti zinthu zitayike kapena kutulutsa mpweya woipa.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Magazini ya Ukadaulo wa Petroleum ndi magazini yotsogola ya Society of Petroleum Engineers, yokhala ndi chidule chodalirika ndi nkhani zokhudzana ndi kupita patsogolo kwa ukadaulo wapamwamba, nkhani zamakampani amafuta ndi gasi, komanso nkhani zokhudza SPE ndi mamembala ake.