Sanaos pipa stainless steel tahan korosi anu aya dina pipa, pipa stainless steel anu dipasang di lingkungan laut ngalaman rupa-rupa jinis korosi salami umur pipa anu dipiharep. Korosi ieu tiasa nyababkeun émisi anu kabur, leungitna produk, sareng poténsi résiko. Pamilik sareng operator platform lepas pantai tiasa ngirangan résiko korosi ku cara nangtukeun bahan pipa anu langkung kuat anu nyayogikeun résistansi korosi anu langkung saé. Saatos éta, aranjeunna kedah tetep waspada nalika mariksa injeksi kimia, jalur hidrolik sareng impuls, sareng instrumentasi prosés sareng alat sensing pikeun mastikeun korosi henteu ngancam integritas pipa anu dipasang sareng ngorbankeun kaamanan.
Korosi lokal tiasa dipendakan dina seueur platform, kapal, sareng pipa di instalasi lepas pantai. Korosi ieu tiasa dina bentuk korosi pitting atanapi crevice, anu duanana tiasa ngikis témbok pipa sareng nyababkeun pelepasan cairan.
Résiko korosi langkung ageung nalika suhu operasi aplikasi naék. Panas tiasa ngagancangkeun karusakan pilem oksida pasif luar pelindung tina tabung, sahingga ngamajukeun formasi korosi pitting.
Hanjakalna, korosi pitting sareng crevice lokal tiasa sesah dideteksi, ngajantenkeun jinis korosi ieu langkung sesah diidentipikasi, diprediksi sareng dirancang. Kalayan résiko ieu, pamilik platform, operator sareng anu ditunjuk kedah ati-ati nalika milih bahan pipa anu pangsaéna pikeun aplikasi na. Pilihan bahan mangrupikeun garis pertahanan munggaran ngalawan korosi, janten ngalakukeunana kalayan leres penting. Untungna, aranjeunna tiasa milih nganggo ukuran résistansi korosi lokal anu saderhana tapi efektif pisan, nyaéta Pitting Resistance Equivalent Number (PREN). Beuki luhur nilai PREN logam, beuki luhur résistansi na kana korosi lokal.
Artikel ieu bakal marios kumaha ngaidentipikasi korosi pitting sareng crevice sareng kumaha ngaoptimalkeun pilihan bahan tabung pikeun aplikasi minyak sareng gas lepas pantai dumasar kana nilai PREN bahan éta.
Korosi lokal lumangsung di daérah leutik dibandingkeun sareng korosi umum, anu langkung seragam dina permukaan logam. Korosi liang sareng celah mimiti kabentuk dina pipa stainless steel 316 nalika pilem oksida pasif luar logam anu beunghar kromium beulah kusabab kakeunaan cairan korosif, kalebet cai asin. Lingkungan laut lepas pantai sareng darat anu beunghar klorida, ogé suhu anu luhur sareng bahkan kontaminasi permukaan tabung, ningkatkeun poténsi degradasi pilem pasif ieu.
Korosi korosi lumangsung nalika pilem pasif dina pipa ancur, ngabentuk rongga leutik atanapi liang dina permukaan pipa. Liang sapertos kitu kamungkinan bakal tumuwuh nalika réaksi éléktrokimia lumangsung, nyababkeun beusi dina logam leyur kana larutan di handapeun liang. Beusi anu leyur teras bakal nyebar ka luhur liang sareng ngoksidasi pikeun ngabentuk oksida beusi atanapi karat. Nalika liang beuki jero, réaksi éléktrokimia ngagancangkeun, korosi ningkat, sareng tiasa nyababkeun perforasi témbok pipa sareng nyababkeun bocor.
Pipa langkung rentan ka korosi liang nalika permukaan luarna kacemar (Gambar 1). Salaku conto, kontaminasi tina operasi pangelasan sareng panggilingan tiasa ngaruksak lapisan oksida pasif pipa, sahingga ngabentuk sareng ngagancangkeun korosi liang. Hal anu sami berlaku pikeun ngungkulan kontaminasi tina pipa. Salaku tambahan, nalika tetesan cai uyah nguap, kristal uyah baseuh anu kabentuk dina pipa ngalakukeun hal anu sami pikeun ngajaga lapisan oksida sareng tiasa nyababkeun korosi liang. Pikeun nyegah jinis kontaminasi ieu, jaga pipa anjeun tetep bersih ku cara rutin ngumbahna ku cai bersih.
Gambar 1 – Pipa baja tahan karat 316/316L anu kacemar ku asam, cai uyah, sareng deposit sanésna rentan pisan ka korosi liang.
korosi celah. Dina kalolobaan kasus, liang bisa gampang diidentipikasi ku operator. Nanging, korosi celah teu gampang dideteksi sareng nyababkeun résiko anu langkung ageung pikeun operator sareng personil. Biasana kajadian dina pipa anu gaduh rohangan anu heureut antara bahan-bahan di sakurilingna, sapertos pipa anu dicekel ku klip atanapi pipa anu dipasang pageuh gigireunana. Nalika cai uyah nyerep kana celah, larutan beusi klorida (FeCl3) anu diasamkeun sacara kimiawi agrésif kabentuk di daérah éta kana waktosna sareng nyababkeun korosi celah anu dipercepat (Gambar 2). Kusabab celah sorangan ningkatkeun résiko korosi, korosi celah tiasa kajadian dina suhu anu langkung handap tibatan korosi liang.
Gambar 2 – Korosi celah tiasa muncul antara pipa sareng pangrojong pipa (luhur) sareng nalika pipa dipasang caket kana permukaan sanés (handap) kusabab kabentukna larutan ferik klorida anu diasamkeun sacara kimiawi agrésif dina celah éta.
Korosi celah biasana ngasimulasikeun korosi liang heula dina celah anu kabentuk antara pipa sareng klip pangrojong pipa. Nanging, kusabab ningkatna konsentrasi Fe++ dina cairan dina retakan, kawah awal janten langkung ageung sareng langkung ageung dugi ka nutupan sakumna retakan. Pamustunganana, korosi celah tiasa ngabolongan pipa.
Retakan anu pageuh mangrupikeun résiko korosi anu paling ageung. Ku alatan éta, klem pipa anu ngabungkus kalolobaan keliling pipa condong nampilkeun résiko anu langkung ageung tibatan klem kabuka, anu ngaminimalkeun permukaan kontak antara pipa sareng klem. Teknisi pangropéa tiasa ngabantosan ngirangan kamungkinan korosi celah anu nyababkeun karusakan atanapi kagagalan ku cara muka klem sacara rutin sareng mariksa permukaan pipa pikeun korosi.
Korosi liang jeung celah bisa dicegah kalawan hadé ku cara milih logam campuran anu pas pikeun aplikasi éta. Spésifikasi kudu ngalakukeun uji tuntas pikeun milih bahan pipa anu optimal pikeun ngaminimalkeun résiko korosi dumasar kana lingkungan operasi, kaayaan prosés, jeung variabel séjénna.
Pikeun ngabantosan spésifikasir ngaoptimalkeun pilihan bahan, aranjeunna tiasa ngabandingkeun nilai PREN logam pikeun nangtukeun résistansi kana korosi lokal. PREN tiasa diitung tina komposisi kimia paduan, kalebet eusi kromium (Cr), molibdenum (Mo), sareng nitrogén (N), sapertos kieu:
PREN ningkat sairing jeung eusi unsur tahan korosi kromium, molibdenum, jeung nitrogén dina paduanna. Hubungan PREN dumasar kana suhu pitting kritis (CPT) – suhu panghandapna dimana korosi pitting katingali – pikeun rupa-rupa baja tahan karat dina hubunganana jeung komposisi kimia. Intina, PREN sabanding jeung CPT. Ku alatan éta, nilai PREN anu leuwih luhur nunjukkeun résistansi pitting anu leuwih luhur. Kanaékan leutik dina PREN ngan sarua jeung kanaékan leutik dina CPT dibandingkeun jeung paduanna, sedengkeun kanaékan badag dina PREN nunjukkeun paningkatan anu signifikan dina kinerja kana CPT anu leuwih luhur sacara signifikan.
Tabel 1 ngabandingkeun nilai PREN tina rupa-rupa paduan anu umumna dianggo dina aplikasi minyak sareng gas lepas pantai. Éta nunjukkeun kumaha spésifikasi tiasa ningkatkeun résistansi korosi sacara signifikan ku milih paduan pipa anu langkung luhur. PREN ngan ukur ningkat sakedik nalika transisi tina baja tahan karat 316 ka 317. Pikeun paningkatan kinerja anu signifikan, baja tahan karat super austenitik 6 Mo atanapi baja tahan karat super dupleks 2507 idéalna dianggo.
Konsentrasi nikel (Ni) anu langkung luhur dina baja tahan karat ogé ningkatkeun résistansi korosi. Nanging, eusi nikel dina baja tahan karat sanés bagian tina persamaan PREN. Dina sagala hal, sering mangpaat pikeun nangtukeun baja tahan karat kalayan konsentrasi nikel anu langkung luhur, sabab unsur ieu ngabantosan pikeun ngapasivasi deui permukaan anu nunjukkeun tanda-tanda korosi lokal. Nikel ngastabilkeun austenit sareng nyegah formasi martensit nalika ngabengkokkeun atanapi ngagambar 1/8 pipa teuas tiis. Martensit mangrupikeun fase kristalin anu teu dihoyongkeun dina logam anu ngirangan résistansi baja tahan karat kana korosi lokal ogé retakan setrés anu diinduksi klorida. Eusi nikel anu langkung luhur sahenteuna 12% dina 316/316L ogé dipikahoyong pikeun aplikasi anu ngalibatkeun hidrogén gas tekanan tinggi. Konsentrasi nikel minimum anu diperyogikeun pikeun baja tahan karat 316/316L dina spésifikasi standar ASTM nyaéta 10%.
Korosi lokal tiasa kajantenan di mana waé dina pipa anu dianggo di lingkungan laut. Nanging, korosi pitting langkung dipikaresep kajantenan di daérah anu parantos kacemar, sedengkeun korosi celah langkung dipikaresep kajantenan di daérah anu aya celah sempit antara pipa sareng perangkat keras pemasangan. Nganggo PREN salaku dasar, spésifikasir tiasa milih paduan pipa anu pangsaéna pikeun ngaminimalkeun résiko korosi lokal naon waé.
Nanging, émut yén aya variabel sanés anu tiasa mangaruhan résiko korosi. Salaku conto, suhu mangaruhan résistansi liang dina baja tahan karat. Pikeun iklim laut anu panas, pipa baja tahan karat 6 molibdenum super austenitik atanapi 2507 super duplex kedah dipertimbangkeun sacara serius sabab bahan-bahan ieu gaduh résistansi anu saé pikeun korosi lokal sareng retakan setrés klorida. Pikeun iklim anu langkung tiis, pipa 316/316L tiasa cekap, khususna upami riwayat panggunaan anu suksés parantos ditetepkeun.
Nu boga jeung operator platform lepas pantai ogé bisa ngalakukeun léngkah-léngkah pikeun ngaminimalkeun résiko korosi sanggeus pipa dipasang. Maranéhna kudu ngajaga pipa tetep bersih jeung rutin disiram ku cai bersih pikeun ngurangan résiko korosi liang. Maranéhna ogé kudu nitah teknisi pangropéa muka klem pipa salila pamariksaan rutin pikeun néangan ayana korosi celah.
Nuturkeun léngkah-léngkah anu dijelaskeun di luhur, nu boga platform sareng operator tiasa ngirangan résiko korosi tabung sareng bocor anu aya hubunganana dina lingkungan laut, ningkatkeun kaamanan sareng efisiensi, bari ngirangan kasempetan leungitna produk atanapi pelepasan émisi buronan.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
Journal of Petroleum Technology nyaéta majalah unggulan Society of Petroleum Engineers, anu nyayogikeun ringkesan sareng fitur anu otoritatif ngeunaan kamajuan dina téknologi éksplorasi sareng produksi, masalah industri minyak sareng gas, sareng warta ngeunaan SPE sareng anggotana.