Sanaos pipa stainless steel tahan korosi anu aya dina pipa, pipa stainless steel anu dipasang di lingkungan laut tiasa kakeunaan rupa-rupa jinis korosi salami umur layanan anu dipiharep. Korosi ieu tiasa nyababkeun émisi anu kabur, karugian produk, sareng poténsi résiko. Pamilik sareng operator platform lepas pantai tiasa ngirangan résiko korosi ku cara nangtukeun bahan pipa anu langkung kuat ti mimiti pikeun résistansi korosi anu langkung saé. Saatos éta, aranjeunna kedah tetep waspada nalika mariksa jalur injeksi kimia, jalur hidrolik sareng impuls, sareng instrumentasi prosés sareng instrumentasi pikeun mastikeun yén korosi henteu ngancam integritas pipa anu dipasang atanapi ngaganggu kaamanan.
Korosi lokal tiasa dipendakan dina seueur platform, kapal, sareng pipa lepas pantai. Korosi ieu tiasa dina bentuk korosi pitting atanapi crevice, anu duanana tiasa ngikis témbok pipa sareng nyababkeun cairan dileupaskeun.
Résiko korosi ningkat nalika suhu operasi aplikasi naék. Panas tiasa ngagancangkeun degradasi pilem oksida pasif luar pelindung tabung, sahingga nyababkeun pitting.
Hanjakalna, korosi pitting sareng crevice lokal hésé dideteksi, janten hésé pikeun ngaidentipikasi, ngaduga, sareng ngarancang jinis korosi ieu. Kalayan résiko ieu, pamilik platform, operator sareng anu ditunjuk kedah ati-ati dina milih bahan pipa anu pangsaéna pikeun aplikasi na. Pilihan bahan mangrupikeun garis pertahanan munggaran ngalawan korosi, janten ngalakukeunana kalayan leres penting pisan. Untungna, aranjeunna tiasa 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 ngabahas kumaha cara ngaidentipikasi korosi pitting sareng crevice sareng kumaha cara 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 tabung stainless steel 316 nalika pilem oksida pasif logam anu beunghar kromium beulah ku paparan cairan korosif, kalebet cai asin. Lingkungan laut anu beunghar klorida, ogé suhu anu luhur sareng bahkan kontaminasi permukaan tabung, ningkatkeun kamungkinan degradasi pilem pasif ieu.
Korosi liang liang lumangsung nalika pilem pasif dina bagian pipa ruksak, ngabentuk rongga leutik atanapi liang dina permukaan pipa. Liang sapertos kitu kamungkinan bakal tumuwuh nalika réaksi éléktrokimia lumangsung, akibatna beusi dina logam leyur dina 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 ngagancangan, korosi ningkat, anu tiasa nyababkeun perforasi témbok pipa sareng nyababkeun bocor.
Pipa langkung rentan ka bolong upami permukaan luarna kacemar (Gambar 1). Salaku conto, kontaminan tina operasi pangelasan sareng panggilingan tiasa ngaruksak lapisan oksida pasif pipa, sahingga ngabentuk sareng ngagancangkeun bolong. Hal anu sami berlaku pikeun nanganan polusi tina pipa. Salaku tambahan, nalika tetesan uyah nguap, kristal uyah baseuh anu kabentuk dina pipa ngajaga lapisan oksida sareng tiasa nyababkeun bolong. Pikeun nyegah jinis kontaminasi ieu, jaga pipa anjeun tetep bersih ku cara ngumbahna sacara rutin ku cai bersih.
Gambar 1. Pipa baja tahan karat 316/316L anu kacemar ku asam, salin, sareng deposit sanésna rentan pisan kana bolong.
korosi celah. Dina kalolobaan kasus, liang bisa gampang dideteksi ku operator. Nanging, korosi celah teu gampang dideteksi sareng nyababkeun résiko anu langkung ageung pikeun operator sareng personil. Ieu biasana lumangsung dina pipa anu gaduh celah sempit antara bahan-bahan di sakurilingna, sapertos pipa anu dicekel ku klem atanapi pipa anu dipak pageuh gigireun silih. Nalika cai uyah nyerep kana celah, kana waktu, larutan ferric chloride anu diasamkeun sacara kimiawi agrésif (FeCl3) kabentuk di daérah ieu, anu nyababkeun korosi celah anu dipercepat (Gambar 2). Kusabab korosi celah ku sifatna ningkatkeun résiko korosi, korosi celah tiasa lumangsung dina suhu anu langkung handap tibatan liang.
Gambar 2 – Korosi celah tiasa berkembang antara pipa sareng pangrojong pipa (luhur) sareng nalika pipa dipasang caket kana permukaan sanés (handap) kusabab kabentukna larutan ferric chloride anu diasamkeun sacara kimiawi agrésif dina celah éta.
Korosi celah biasana ngasimulasikeun liang dina celah anu kabentuk antara bagian pipa sareng kerah pendukung pipa. Nanging, kusabab ningkatna konsentrasi Fe++ dina cairan di jero retakan, corong awal janten langkung ageung sareng langkung ageung dugi ka nutupan sakumna retakan. Pamustunganana, korosi celah tiasa nyababkeun perforasi pipa.
Retakan anu padet ngagambarkeun résiko korosi anu panggedéna. Ku kituna, klem pipa anu ngurilingan sabagian ageung keliling pipa condong langkung résiko tibatan klem kabuka, anu ngaminimalkeun permukaan kontak antara pipa sareng klem. Teknisi servis tiasa ngabantosan ngirangan kasempetan karusakan atanapi kagagalan korosi celah ku cara rutin muka perlengkapan sareng mariksa permukaan pipa pikeun korosi.
Korosi liang jeung celah bisa dicegah ku cara milih logam campuran anu pas pikeun aplikasi anu husus. Panyedia spésifikasi kudu taliti dina milih bahan pipa anu optimal pikeun ngaminimalkeun résiko korosi, gumantung kana lingkungan operasi, kaayaan prosés, jeung variabel séjénna.
Pikeun ngabantosan para spésifikasir ngaoptimalkeun pilihan bahanna, aranjeunna tiasa ngabandingkeun nilai PREN logam pikeun nangtukeun résistansi kana korosi lokal. PREN tiasa diitung tina kimia paduan, kalebet eusi kromium (Cr), molibdenum (Mo), sareng nitrogén (N), sapertos kieu:
PREN ningkat sairing jeung eusi unsur kromium, molibdenum, jeung nitrogén anu tahan korosi dina logam campuran. Babandingan PREN dumasar kana suhu pitting kritis (CPT) – suhu panghandapna nalika pitting lumangsung – pikeun rupa-rupa baja tahan karat gumantung kana komposisi kimiana. Intina, PREN sabanding jeung CPT. Ku alatan éta, nilai PREN anu leuwih luhur nunjukkeun résistansi pitting anu leuwih luhur. Kanaékan PREN anu leutik sarua jeung ngan saeutik kanaékan CPT dibandingkeun jeung logam campuran, sedengkeun kanaékan PREN anu gedé nunjukkeun paningkatan kinerja anu signifikan dibandingkeun jeung CPT anu leuwih luhur.
Tabel 1 ngabandingkeun nilai PREN pikeun rupa-rupa logam campuran anu umum dianggo dina industri minyak sareng gas lepas pantai. Éta nunjukkeun kumaha spésifikasi tiasa ningkatkeun résistansi korosi ku cara milih logam campuran pipa anu kualitasna langkung luhur. PREN ningkat sakedik ti 316 SS ka 317 SS. Super Austenitic 6 Mo SS atanapi Super Duplex 2507 SS idéal pikeun paningkatan kinerja anu signifikan.
Konsentrasi nikel (Ni) anu langkung luhur dina baja tahan karat ogé ningkatkeun résistansi korosi. Nanging, kandungan nikel dina baja tahan karat sanés bagian tina persamaan PREN. Dina sagala hal, sering nguntungkeun pikeun milih baja tahan karat anu ngandung 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 kaku ku 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. Kandungan nikel anu langkung luhur sahenteuna 12% dina baja 316/316L ogé dipikahoyong pikeun aplikasi gas hidrogén tekanan tinggi. Konsentrasi nikel minimum anu diperyogikeun pikeun baja tahan karat ASTM 316/316L nyaéta 10%.
Korosi lokal tiasa kajantenan di mana waé dina pipa anu dianggo di lingkungan laut. Nanging, pitting langkung dipikaresep kajantenan di daérah anu parantos kacemar, sedengkeun korosi celah langkung dipikaresep kajantenan di daérah anu aya celah sempit antara pipa sareng alat pamasangan. Nganggo PREN salaku dasar, spésifikasi tiasa milih tingkat 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 baja tahan karat kana pitting. Pikeun iklim maritim anu panas, pipa baja tahan karat 6 molibdenum super austenitik atanapi pipa baja tahan karat 2507 super duplex kedah dipertimbangkeun sacara serius sabab bahan-bahan ieu gaduh résistansi anu saé pisan kana korosi lokal sareng retakan klorida. Pikeun iklim anu langkung tiis, pipa 316/316L tiasa cekap, khususna upami aya riwayat panggunaan anu suksés.
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 dibilas ku cai bersih pikeun ngurangan résiko bolong. Maranéhna ogé kudu nitah teknisi pangropéa muka klem nalika pamariksaan rutin pikeun mariksa korosi celah.
Ku nuturkeun léngkah-léngkah di luhur, nu boga platform sareng operator tiasa ngirangan résiko korosi pipa sareng bocor anu aya hubunganana di lingkungan laut, ningkatkeun kaamanan sareng efisiensi, sareng ngirangan kasempetan leungitna produk atanapi émisi anu kabur.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Journal of Petroleum Technology, jurnal unggulan Society of Petroleum Engineers, nyayogikeun ringkesan sareng artikel anu otoritatif ngeunaan kamajuan téknologi hulu, masalah industri minyak sareng gas, sareng warta ngeunaan SPE sareng anggotana.