මල නොබැඳෙන වානේ පයිප්පවල ආවේණික විඛාදන ප්‍රතිරෝධය තිබියදීත්, සමුද්‍ර පරිසරවල ස්ථාපනය කර ඇති මල නොබැඳෙන වානේ පයිප්ප ඒවායේ අපේක්ෂිත සේවා කාලය තුළ විවිධ ආකාරයේ විඛාදනයට ලක් වේ. මෙම විඛාදනය පලා යන විමෝචන, නිෂ්පාදන පාඩු සහ විභව අවදානම් වලට හේතු විය හැක. වඩා හොඳ විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් සඳහා ආරම්භයේ සිටම ශක්තිමත් නල ද්‍රව්‍ය නියම කිරීමෙන් අක්වෙරළ වේදිකා හිමිකරුවන්ට සහ ක්‍රියාකරුවන්ට විඛාදන අවදානම අඩු කළ හැකිය. ඉන්පසුව, රසායනික එන්නත් රේඛා, හයිඩ්‍රොලික් සහ ආවේග රේඛා සහ ක්‍රියාවලි උපකරණ සහ උපකරණ පරීක්ෂා කිරීමේදී ඔවුන් සුපරීක්ෂාකාරීව සිටිය යුතු අතර එමඟින් විඛාදනය ස්ථාපිත නල මාර්ගයේ අඛණ්ඩතාවයට තර්ජනයක් නොවන බව හෝ ආරක්ෂාවට හානි නොවන බව සහතික කෙරේ.
බොහෝ වේදිකා, නැව්, නැව් සහ අක්වෙරළ නල මාර්ගවල ස්ථානගත විඛාදනය සොයාගත හැකිය. මෙම විඛාදනය වලවල් හෝ ඉරිතැලීම් විඛාදනයේ ස්වරූපයෙන් විය හැකි අතර, ඒ දෙකෙන් එකක් නල බිත්තිය ඛාදනය කර ද්‍රව මුදා හැරීමට හේතු විය හැක.
යෙදුමේ ක්‍රියාකාරී උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට විඛාදන අවදානම වැඩි වේ. තාපය නලයේ ආරක්ෂිත බාහිර නිෂ්ක්‍රීය ඔක්සයිඩ් පටලයේ පිරිහීම වේගවත් කළ හැකි අතර එමඟින් වලවල් ඇතිවීම ප්‍රවර්ධනය කරයි.
අවාසනාවකට, දේශීයකරණය වූ වලවල් සහ ඉරිතැලීම් විඛාදනය හඳුනා ගැනීම දුෂ්කර වන අතර, මෙම වර්ගයේ විඛාදනය හඳුනා ගැනීම, පුරෝකථනය කිරීම සහ සැලසුම් කිරීම දුෂ්කර කරයි. මෙම අවදානම් සැලකිල්ලට ගෙන, වේදිකා හිමිකරුවන්, ක්‍රියාකරුවන් සහ සැලසුම්කරුවන් ඔවුන්ගේ යෙදුම සඳහා හොඳම නල මාර්ග ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීමේදී ප්‍රවේශම් විය යුතුය. ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීම විඛාදනයට එරෙහිව ඔවුන්ගේ පළමු ආරක්ෂක මාර්ගය වන බැවින්, එය නිවැරදිව ලබා ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ. වාසනාවකට මෙන්, ඔවුන්ට දේශීයකරණය වූ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය පිළිබඳ ඉතා සරල නමුත් ඉතා ඵලදායී මිනුමක් වන Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) භාවිතා කළ හැකිය. ලෝහයක PREN අගය වැඩි වන තරමට, දේශීයකරණය වූ විඛාදනයට එහි ප්‍රතිරෝධය වැඩි වේ.
මෙම ලිපියෙන්, ද්‍රව්‍යයේ PREN අගය මත පදනම්ව, වලවල් සහ ඉරිතැලීම් විඛාදනය හඳුනා ගන්නේ කෙසේද සහ අක්වෙරළ තෙල් සහ ගෑස් යෙදුම් සඳහා නල ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීම ප්‍රශස්ත කරන්නේ කෙසේද යන්න සොයා බලනු ඇත.
සාමාන්‍ය විඛාදනයට සාපේක්ෂව කුඩා ප්‍රදේශවල ස්ථානගත විඛාදනය සිදු වන අතර එය ලෝහ මතුපිටට වඩා ඒකාකාරී වේ. ලුණු ජලය ඇතුළු විඛාදන ද්‍රවවලට නිරාවරණය වීමෙන් ලෝහයේ පිටත ක්‍රෝමියම් බහුල නිෂ්ක්‍රීය ඔක්සයිඩ් පටලය කැඩී ගිය විට 316 මල නොබැඳෙන වානේ නල මත වලවල් සහ ඉරිතැලීම් විඛාදනය ඇති වීමට පටන් ගනී. ක්ලෝරයිඩ් වලින් පොහොසත් සමුද්‍ර පරිසරයන් මෙන්ම ඉහළ උෂ්ණත්වයන් සහ නල මතුපිට දූෂණය වීම පවා මෙම නිෂ්ක්‍රීය පටලය පිරිහීමේ සම්භාවිතාව වැඩි කරයි.
පයිප්ප කොටසක නිෂ්ක්‍රීය පටලය කැඩී යාමෙන් පයිප්පයේ මතුපිට කුඩා කුහර හෝ වලවල් සෑදෙන විට වලවල් විඛාදනය සිදු වේ. විද්‍යුත් රසායනික ප්‍රතික්‍රියා ඉදිරියට යන විට එවැනි වලවල් වර්ධනය වීමට ඉඩ ඇති අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ලෝහයේ යකඩ වළේ පතුලේ ද්‍රාවණයක දිය වේ. ද්‍රාවිත යකඩ වළේ මුදුනට විසරණය වී ඔක්සිකරණය වී යකඩ ඔක්සයිඩ් හෝ මලකඩ සාදයි. වළ ගැඹුරු වන විට, විද්‍යුත් රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වේගවත් වේ, විඛාදනය වැඩි වන අතර එමඟින් නල බිත්තියේ සිදුරු ඇති විය හැකි අතර කාන්දුවීම් ඇති විය හැක.
නලවල පිටත මතුපිට දූෂිත නම් වලවල් වල සිදුරු ඇතිවීමේ අවදානම වැඩිය (රූපය 1). නිදසුනක් ලෙස, වෑල්ඩින් සහ ඇඹරුම් මෙහෙයුම් වලින් සිදුවන අපවිත්‍ර ද්‍රව්‍ය මගින් පයිප්පයේ නිෂ්ක්‍රීය ඔක්සයිඩ් ස්ථරයට හානි කළ හැකි අතර එමඟින් වලවල් සෑදීම සහ වේගවත් කිරීම සිදු වේ. පයිප්ප වලින් සිදුවන දූෂණය සමඟ කටයුතු කිරීම සඳහා ද එයම වේ. ඊට අමතරව, ලුණු බිංදු වාෂ්ප වන විට, පයිප්ප මත ඇති වන තෙත් ලුණු ස්ඵටික ඔක්සයිඩ් ස්ථරය ආරක්ෂා කරන අතර වලවල් සෑදීමට හේතු විය හැක. මෙවැනි දූෂණයන් වැළැක්වීම සඳහා, නිතිපතා නැවුම් ජලයෙන් සෝදා පිරිසිදුව තබා ගන්න.
රූපය 1. අම්ල, සේලයින් සහ අනෙකුත් තැන්පතු වලින් දූෂිත වූ 316/316L මල නොබැඳෙන වානේ පයිප්පයක් වලවල් වලට ගොදුරු වීමේ වැඩි අවදානමක් ඇත.
ඉරිතැලීම් විඛාදනය. බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී, ක්‍රියාකරුට වලවල් සෑදීම පහසුවෙන් හඳුනාගත හැකිය. කෙසේ වෙතත්, ඉරිතැලීම් විඛාදනය හඳුනා ගැනීම පහසු නොවන අතර ක්‍රියාකරුවන්ට සහ කාර්ය මණ්ඩලයට වැඩි අවදානමක් ඇති කරයි. මෙය සාමාන්‍යයෙන් සිදුවන්නේ අවට ද්‍රව්‍ය අතර පටු හිඩැස් ඇති පයිප්පවල ය, එනම් කලම්ප සමඟ රඳවා තබා ඇති පයිප්ප හෝ එකිනෙකට යාබදව තදින් ඇසුරුම් කර ඇති පයිප්ප වැනි ය. අති ක්ෂාර පරතරයට කාන්දු වන විට, කාලයත් සමඟ, රසායනිකව ආක්‍රමණශීලී ආම්ලික ෆෙරික් ක්ලෝරයිඩ් ද්‍රාවණයක් (FeCl3) මෙම ප්‍රදේශයේ සෑදී ඇති අතර එමඟින් පරතරයේ වේගවත් විඛාදනය ඇති වේ (රූපය 2). ඉරිතැලීම් විඛාදනය එහි ස්වභාවය අනුව විඛාදනය විඛාදන අවදානම වැඩි කරන බැවින්, ඉරිතැලීම් විඛාදනය සිදුරු වීමට වඩා බෙහෙවින් අඩු උෂ්ණත්වවලදී සිදුවිය හැකිය.
රූපය 2 - පයිප්පය සහ පයිප්ප ආධාරකය (ඉහළ) අතර සහ පයිප්පය අනෙකුත් මතුපිටට (පහළ) ආසන්නව සවි කළ විට, පරතරය තුළ රසායනිකව ආක්‍රමණශීලී ෆෙරික් ක්ලෝරයිඩ් ආම්ලික ද්‍රාවණයක් සෑදීම හේතුවෙන් සිදුරු විඛාදනය වර්ධනය විය හැකිය.
සිදුරු විඛාදනය සාමාන්‍යයෙන් නල කොටස සහ නල ආධාරක කරපටි අතර ඇති පරතරයේ පළමුව සිදුරු ඇතිවීම අනුකරණය කරයි. කෙසේ වෙතත්, අස්ථි බිඳීම තුළ ඇති තරලයේ Fe++ සාන්ද්‍රණය වැඩිවීම නිසා, ආරම්භක පුනීලය සම්පූර්ණ අස්ථි බිඳීම ආවරණය වන තෙක් විශාල වෙමින් පවතී. අවසානයේදී, සිදුරු විඛාදනය නළය සිදුරු කිරීමට හේතු විය හැක.
ඝන ඉරිතැලීම් විඛාදනයට ඇති විශාලතම අවදානම නියෝජනය කරයි. එමනිසා, පයිප්පයේ වට ප්‍රමාණයෙන් විශාල කොටසක් වට කර ඇති පයිප්ප කලම්ප, නළය සහ කලම්පය අතර සම්බන්ධතා මතුපිට අවම කරන විවෘත කලම්පවලට වඩා අවදානම් සහිත වේ. සේවා කාර්මිකයින්ට නිතිපතා සවිකිරීම් විවෘත කිරීමෙන් සහ විඛාදනය සඳහා නල මතුපිට පරීක්ෂා කිරීමෙන් ඉරිතැලීම් විඛාදනයට හානි වීමේ හෝ අසාර්ථක වීමේ අවස්ථාව අඩු කිරීමට උපකාරී වේ.
නිශ්චිත යෙදුම සඳහා නිවැරදි ලෝහ මිශ්‍ර ලෝහය තෝරා ගැනීමෙන් වලවල් සහ ඉරිතැලීම් විඛාදනය වළක්වා ගත හැකිය. මෙහෙයුම් පරිසරය, ක්‍රියාවලි තත්වයන් සහ අනෙකුත් විචල්‍යයන් මත පදනම්ව, විඛාදන අවදානම අවම කිරීම සඳහා ප්‍රශස්ත නල ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීමේදී පිරිවිතරකරුවන් නිසි සැලකිල්ලක් දැක්විය යුතුය.
පිරිවිතරයන්ට ඔවුන්ගේ ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීම ප්‍රශස්ත කිරීමට උපකාර කිරීම සඳහා, දේශීය විඛාදනයට ප්‍රතිරෝධය තීරණය කිරීම සඳහා ලෝහවල PREN අගයන් සංසන්දනය කළ හැකිය. PREN මිශ්‍ර ලෝහයේ රසායන විද්‍යාවෙන් ගණනය කළ හැකිය, එහි ක්‍රෝමියම් (Cr), මොලිබ්ඩිනම් (Mo) සහ නයිට්‍රජන් (N) අන්තර්ගතය ඇතුළුව, පහත පරිදි:
මිශ්‍ර ලෝහයේ ක්‍රෝමියම්, මොලිබ්ඩිනම් සහ නයිට්‍රජන් වල විඛාදනයට ඔරොත්තු දෙන මූලද්‍රව්‍යවල අන්තර්ගතය සමඟ PREN වැඩි වේ. PREN අනුපාතය රසායනික සංයුතිය මත පදනම්ව විවිධ මල නොබැඳෙන වානේ සඳහා තීරණාත්මක වළවල් උෂ්ණත්වය (CPT) - වළවල් සිදුවන අවම උෂ්ණත්වය - මත පදනම් වේ. අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම, PREN CPT ට සමානුපාතික වේ. එබැවින්, ඉහළ PREN අගයන් ඉහළ වළවල් ප්‍රතිරෝධයක් පෙන්නුම් කරයි. PREN හි කුඩා වැඩිවීමක් මිශ්‍ර ලෝහයට සාපේක්ෂව CPT හි කුඩා වැඩිවීමකට සමාන වන අතර, PREN හි විශාල වැඩිවීමක් පෙන්නුම් කරන්නේ බොහෝ ඉහළ CPT ට වඩා කාර්ය සාධනයේ සැලකිය යුතු දියුණුවක් පෙන්නුම් කරයි.
1 වන වගුවේ අක්වෙරළ තෙල් හා ගෑස් කර්මාන්තයේ බහුලව භාවිතා වන විවිධ මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා PREN අගයන් සංසන්දනය කරයි. උසස් තත්ත්වයේ නල මිශ්‍ර ලෝහයක් තෝරා ගැනීමෙන් පිරිවිතරයන්ට විඛාදන ප්‍රතිරෝධය බෙහෙවින් වැඩිදියුණු කළ හැකි ආකාරය එය පෙන්වයි. PREN 316 SS සිට 317 SS දක්වා තරමක් වැඩි වේ. Super Austenitic 6 Mo SS හෝ Super Duplex 2507 SS සැලකිය යුතු කාර්ය සාධන ජයග්‍රහණ සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.
මල නොබැඳෙන වානේවල ඉහළ නිකල් (Ni) සාන්ද්‍රණය ද විඛාදන ප්‍රතිරෝධය වැඩි කරයි. කෙසේ වෙතත්, මල නොබැඳෙන වානේවල නිකල් අන්තර්ගතය PREN සමීකරණයේ කොටසක් නොවේ. ඕනෑම අවස්ථාවක, ඉහළ නිකල් අන්තර්ගතයක් සහිත මල නොබැඳෙන වානේ තෝරා ගැනීම බොහෝ විට වාසිදායක වේ, මන්ද මෙම මූලද්‍රව්‍යය දේශීයකරණය වූ විඛාදනයේ සලකුණු පෙන්වන මතුපිට ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට උපකාරී වේ. නිකල් ඔස්ටිනයිට් ස්ථාවර කරන අතර නැමීමේදී හෝ 1/8 දෘඩ පයිප්පයක් සීතලෙන් ඇඳීමේදී මාර්ටෙන්සයිට් සෑදීම වළක්වයි. මාර්ටෙන්සයිට් යනු ලෝහවල අනවශ්‍ය ස්ඵටිකරූපී අවධියක් වන අතර එය මල නොබැඳෙන වානේ දේශීයකරණය වූ විඛාදනයට මෙන්ම ක්ලෝරයිඩ්-ප්‍රේරිත ආතති ඉරිතැලීමට ප්‍රතිරෝධය අඩු කරයි. 316/316L වානේවල අවම වශයෙන් 12% ක ඉහළ නිකල් අන්තර්ගතයක් අධි පීඩන හයිඩ්‍රජන් වායු යෙදුම් සඳහා ද යෝග්‍ය වේ. ASTM 316/316L මල නොබැඳෙන වානේ සඳහා අවශ්‍ය අවම නිකල් සාන්ද්‍රණය 10% කි.
සමුද්‍ර පරිසරයක භාවිතා කරන නල මාර්ගයක ඕනෑම තැනක ස්ථානගත විඛාදනය සිදුවිය හැක. කෙසේ වෙතත්, දැනටමත් දූෂිත වී ඇති ප්‍රදේශවල වලවල් ඇතිවීමේ සම්භාවිතාව වැඩි වන අතර, නළය සහ ස්ථාපන උපකරණ අතර පටු හිඩැස් ඇති ප්‍රදේශවල ඉරිතැලීම් විඛාදනය සිදුවීමේ සම්භාවිතාව වැඩි වේ. PREN පදනමක් ලෙස භාවිතා කරමින්, ඕනෑම ආකාරයක ස්ථානගත විඛාදන අවදානම අවම කිරීම සඳහා පිරිවිතරයට හොඳම නල ශ්‍රේණිය තෝරා ගත හැකිය.
කෙසේ වෙතත්, විඛාදන අවදානමට බලපාන වෙනත් විචල්‍යයන් ඇති බව මතක තබා ගන්න. උදාහරණයක් ලෙස, මල නොබැඳෙන වානේ වල වලවල් වලට ඇති ප්‍රතිරෝධයට උෂ්ණත්වය බලපායි. උණුසුම් සමුද්‍ර දේශගුණය සඳහා, සුපිරි ඔස්ටෙනිටික් 6 මොලිබ්ඩිනම් වානේ හෝ සුපිරි ඩුප්ලෙක්ස් 2507 මල නොබැඳෙන වානේ පයිප්ප බැරෑරුම් ලෙස සලකා බැලිය යුතුය, මන්ද මෙම ද්‍රව්‍ය දේශීය විඛාදනයට සහ ක්ලෝරයිඩ් ඉරිතැලීම් වලට විශිෂ්ට ප්‍රතිරෝධයක් ඇති බැවිනි. සිසිල් දේශගුණයක් සඳහා, 316/316L පයිප්පයක් ප්‍රමාණවත් විය හැකිය, විශේෂයෙන් සාර්ථක භාවිතයේ ඉතිහාසයක් තිබේ නම්.
නල සවි කිරීමෙන් පසු විඛාදන අවදානම අවම කිරීමට අක්වෙරළ වේදිකා හිමිකරුවන්ට සහ ක්‍රියාකරුවන්ට පියවර ගත හැකිය. ඔවුන් පයිප්ප පිරිසිදුව තබා ගත යුතු අතර වලවල් ඇතිවීමේ අවදානම අවම කිරීම සඳහා නිතිපතා මිරිදිය ජලයෙන් සෝදාගත යුතුය. ඉරිතැලීම් විඛාදනය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා නිතිපතා පරීක්ෂණ අතරතුර කලම්ප විවෘත කිරීමට නඩත්තු කාර්මිකයන් ද ඔවුන් ලවා ගත යුතුය.
ඉහත පියවර අනුගමනය කිරීමෙන්, වේදිකා හිමිකරුවන්ට සහ ක්‍රියාකරුවන්ට සමුද්‍ර පරිසරයේ නල විඛාදනයට හා ඒ ආශ්‍රිත කාන්දුවීම් අවදානම අඩු කිරීමට, ආරක්ෂාව සහ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමට සහ නිෂ්පාදන නැතිවීමේ හෝ පලා යන විමෝචනයේ අවස්ථාව අඩු කිරීමට හැකිය.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
ඛනිජ තෙල් ඉංජිනේරු සංගමයේ ප්‍රමුඛ සඟරාව වන ජර්නල් ඔෆ් පෙට්‍රෝලියම් ටෙක්නොලොජි, ඉහළ ප්‍රවාහ තාක්ෂණයේ දියුණුව, තෙල් හා ගෑස් කර්මාන්ත ගැටළු සහ SPE සහ එහි සාමාජිකයින් පිළිබඳ ප්‍රවෘත්ති පිළිබඳ බලයලත් කෙටි විස්තර සහ ලිපි සපයයි.