துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்களுக்கு இயல்பாகவே அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறன் இருந்தாலும், கடல்சார் சூழல்களில் நிறுவப்படும் துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்கள் அவற்றின் எதிர்பார்க்கப்படும் ஆயுட்காலத்தில் பல்வேறு வகையான அரிப்புகளை எதிர்கொள்கின்றன. இந்த அரிப்பு, கசிவு உமிழ்வுகள், பொருள் இழப்பு மற்றும் சாத்தியமான அபாயங்களுக்கு வழிவகுக்கும். கடல்சார் தளங்களின் உரிமையாளர்களும் இயக்குபவர்களும், சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறனை வழங்கும் வலிமையான குழாய்ப் பொருட்களைக் குறிப்பிடுவதன் மூலம் அரிப்பு அபாயத்தைக் குறைக்கலாம். அதன்பிறகு, நிறுவப்பட்ட குழாய்களின் ஒருமைப்பாட்டிற்கு அரிப்பு அச்சுறுத்தலாக அமையாமலும், பாதுகாப்பிற்குப் பங்கம் விளைவிக்காமலும் இருப்பதை உறுதி செய்வதற்காக, இரசாயன உட்செலுத்துதல், ஹைட்ராலிக் மற்றும் இம்பல்ஸ் லைன்கள், மற்றும் செயல்முறை அளவீட்டுக் கருவிகள் மற்றும் உணர் கருவிகளை ஆய்வு செய்யும்போது அவர்கள் விழிப்புடன் இருக்க வேண்டும்.
கடல்சார் அமைப்புகளில் உள்ள பல தளங்கள், கலன்கள், கப்பல்கள் மற்றும் குழாய்களில் குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் அரிப்பைக் காணலாம். இந்த அரிப்பானது குழி அரிப்பு அல்லது பிளவு அரிப்பு வடிவில் இருக்கலாம். இவை இரண்டில் எதுவாக இருந்தாலும், அது குழாயின் சுவரை அரிக்கத் தொடங்கி, திரவக் கசிவை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
பயன்பாட்டின் இயக்க வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது அரிப்பு ஏற்படும் அபாயம் அதிகமாகிறது. வெப்பம், குழாயின் பாதுகாப்பு வெளிப்புற செயலற்ற ஆக்சைடு படலத்தின் சிதைவை விரைவுபடுத்தி, அதன்மூலம் குழி அரிப்பு உருவாவதை ஊக்குவிக்கிறது.
துரதிர்ஷ்டவசமாக, குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் குழி அரிப்பு மற்றும் இடைவெளி அரிப்பைக் கண்டறிவது கடினமாக இருக்கலாம், இதனால் இந்த வகையான அரிப்புகளை அடையாளம் காண்பது, கணிப்பது மற்றும் அதற்கேற்ப வடிவமைப்பது மிகவும் கடினமாகிறது. இந்த அபாயங்களைக் கருத்தில் கொண்டு, தள உரிமையாளர்கள், இயக்குபவர்கள் மற்றும் நியமிக்கப்பட்டவர்கள் தங்கள் பயன்பாட்டிற்கு சிறந்த குழாய் பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது எச்சரிக்கையுடன் செயல்பட வேண்டும். அரிப்பிற்கு எதிரான அவர்களின் முதல் பாதுகாப்பு அரண் பொருள் தேர்வுதான், எனவே அதைச் சரியாகச் செய்வது முக்கியம். அதிர்ஷ்டவசமாக, குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் அரிப்பு எதிர்ப்பின் மிகவும் எளிமையான ஆனால் மிகவும் பயனுள்ள அளவீடான, குழி அரிப்பு எதிர்ப்பு சமமான எண்ணைப் (PREN) பயன்படுத்தி அவர்களால் தேர்வு செய்ய முடியும். ஒரு உலோகத்தின் PREN மதிப்பு எவ்வளவு அதிகமாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு அதிகமாக அது குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் அரிப்பை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டிருக்கும்.
பொருளின் PREN மதிப்பின் அடிப்படையில், கடல்சார் எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுப் பயன்பாடுகளுக்கான குழாய்ப் பொருள் தேர்வை எவ்வாறு மேம்படுத்துவது மற்றும் குழி அரிப்பு மற்றும் இடைவெளி அரிப்பை எவ்வாறு கண்டறிவது என்பதை இந்தக் கட்டுரை மதிப்பாய்வு செய்யும்.
உலோகப் பரப்பில் மிகவும் சீராகப் பரவும் பொதுவான அரிமானத்துடன் ஒப்பிடுகையில், குறிப்பிட்ட பகுதிகளில் மட்டும் அரிமானம் ஏற்படுகிறது. உப்பு நீர் உள்ளிட்ட அரிக்கும் திரவங்களின் வெளிப்பாட்டினால், உலோகத்தின் வெளிப்புறத்தில் உள்ள குரோமியம் செறிந்த செயலற்ற ஆக்சைடு படலம் சிதைவடையும்போது, ​​316 துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்களில் குழி மற்றும் பிளவு அரிமானம் உருவாகத் தொடங்குகின்றன. குளோரைடு நிறைந்த கடல் மற்றும் நிலப்பரப்புச் சூழல்கள், அதிக வெப்பநிலை மற்றும் குழாய்ப் பரப்பில் ஏற்படும் மாசுபடுதல் போன்றவை, இந்த செயலற்ற படலம் சிதைவடைவதற்கான சாத்தியத்தை அதிகரிக்கின்றன.
குழி அரிப்பு. ஒரு குழாயின் மீதுள்ள பாதுகாப்பு படலம் அழிக்கப்படும்போது குழி அரிப்பு ஏற்படுகிறது. இதனால் குழாயின் மேற்பரப்பில் சிறிய வெற்றிடங்கள் அல்லது குழிகள் உருவாகின்றன. மின்வேதியியல் வினைகள் நடைபெறுவதால், இத்தகைய குழிகள் பெரிதாக வளர வாய்ப்புள்ளது. இதனால், உலோகத்தில் உள்ள இரும்பு, குழியின் அடிப்பகுதியில் உள்ள கரைசலில் கரைகிறது. கரைந்த இரும்பு பின்னர் குழியின் மேற்பகுதியை நோக்கிப் பரவி, ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து இரும்பு ஆக்சைடு அல்லது துருவை உருவாக்குகிறது. குழி ஆழமாகும்போது, ​​மின்வேதியியல் வினைகள் வேகமெடுத்து, அரிப்பு தீவிரமடைகிறது. இது குழாய் சுவரில் துளைகளை ஏற்படுத்தி, கசிவுகளுக்கும் வழிவகுக்கும்.
குழாய்களின் வெளிப்புற மேற்பரப்பு அசுத்தமாக இருக்கும்போது, ​​அவை குழி அரிப்புக்கு எளிதில் உள்ளாகின்றன (படம் 1). உதாரணமாக, வெல்டிங் மற்றும் அரைத்தல் செயல்பாடுகளிலிருந்து ஏற்படும் அசுத்தம், குழாயின் செயலற்ற ஆக்சைடு அடுக்கைச் சேதப்படுத்தி, அதன் மூலம் குழி அரிப்பை உருவாக்கி வேகப்படுத்துகிறது. குழாய்களில் ஏற்படும் அசுத்தங்களைச் சாதாரணமாகக் கையாள்வதற்கும் இது பொருந்தும். மேலும், உப்புநீர்த் துளிகள் ஆவியாகும்போது, ​​குழாய்களில் உருவாகும் ஈரமான உப்புப் படிகங்கள் ஆக்சைடு அடுக்கைப் பாதுகாக்க அவ்வாறே செயல்பட்டு, குழி அரிப்புக்கு வழிவகுக்கும். இவ்வகை அசுத்தங்களைத் தடுக்க, உங்கள் குழாய்களைத் தவறாமல் சுத்தமான நீரால் கழுவி சுத்தமாக வைத்திருங்கள்.
படம் 1 – அமிலம், உப்புநீர் மற்றும் பிற படிவுகளால் அசுத்தமடைந்த 316/316L துருப்பிடிக்காத எஃகுக் குழாய், குழி அரிப்பிற்கு மிகவும் எளிதில் உள்ளாகிறது.
பிளவு அரிப்பு. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், குழி அரிப்பை இயக்குபவரால் எளிதில் அடையாளம் காண முடியும். இருப்பினும், பிளவு அரிப்பைக் கண்டறிவது எளிதல்ல, மேலும் இது இயக்குபவர்களுக்கும் பணியாளர்களுக்கும் அதிக ஆபத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இது பொதுவாக, கிளிப்புகள் மூலம் பொருத்தப்பட்ட குழாய்கள் அல்லது அருகருகே இறுக்கமாக நிறுவப்பட்ட குழாய்கள் போன்ற, சுற்றியுள்ள பொருட்களுக்கு இடையில் இறுக்கமான இடைவெளிகளைக் கொண்ட குழாய்களில் ஏற்படுகிறது. உப்புநீர் பிளவுக்குள் கசியும்போது, ​​காலப்போக்கில் அப்பகுதியில் வேதியியல் ரீதியாகத் தீவிரமான அமிலமாக்கப்பட்ட ஃபெரிக் குளோரைடு (FeCl3) கரைசல் உருவாகி, துரிதப்படுத்தப்பட்ட பிளவு அரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது (படம் 2). பிளவுகளே அரிப்பு அபாயத்தை அதிகரிப்பதால், குழி அரிப்பை விட மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையிலேயே பிளவு அரிப்பு ஏற்படலாம்.
படம் 2 – குழாய்க்கும் குழாய் தாங்கிக்கும் இடையில் (மேலே) மற்றும் குழாய் மற்ற மேற்பரப்புகளுக்கு அருகில் நிறுவப்படும்போது (கீழே), பிளவில் வேதியியல் ரீதியாக அரிக்கும் தன்மையுடைய அமிலமாக்கப்பட்ட ஃபெரிக் குளோரைடு கரைசல் உருவாவதால் பிளவு அரிப்பு ஏற்படலாம்.
இடைவெளி அரிப்பானது பொதுவாக, ஒரு குழாயின் நீளத்திற்கும் குழாய் ஆதரவு கிளிப்பிற்கும் இடையில் உருவாகும் இடைவெளியில் முதலில் குழி அரிப்பைப் போலவே தோன்றும். இருப்பினும், அந்த விரிசலுக்குள் உள்ள திரவத்தில் Fe++ செறிவு அதிகரிப்பதால், ஆரம்ப பள்ளம் பெரிதாகி, இறுதியில் முழு விரிசலையும் மூடிவிடும். இறுதியில், இடைவெளி அரிப்பானது குழாயைத் துளைத்துவிடும்.
இறுக்கமான விரிசல்களே அரிப்பு ஏற்படுவதற்கான மிகப்பெரிய அபாயமாகும். எனவே, குழாய்க்கும் கிளாம்புக்கும் இடையிலான தொடர்புப் பரப்பைக் குறைக்கும் திறந்த கிளாம்புகளைக் காட்டிலும், குழாயின் சுற்றளவின் பெரும்பகுதியைச் சுற்றிப் பொருந்தும் பைப் கிளாம்புகள் அதிக அபாயத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. பராமரிப்புத் தொழில்நுட்ப வல்லுநர்கள், கிளாம்புகளைத் தவறாமல் திறந்து, குழாயின் மேற்பரப்பில் அரிப்பு உள்ளதா எனப் பரிசோதிப்பதன் மூலம், விரிசல் அரிப்பினால் ஏற்படும் சேதம் அல்லது செயலிழப்பின் வாய்ப்பைக் குறைக்க உதவலாம்.
பயன்பாட்டிற்கு ஏற்ற சரியான உலோகக் கலவையைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், குழி அரிப்பு மற்றும் இடைவெளி அரிப்பைச் சிறந்த முறையில் தடுக்க முடியும். இயக்கச் சூழல், செயல்முறை நிலைமைகள் மற்றும் பிற மாறிகளின் அடிப்படையில் அரிப்பு அபாயத்தைக் குறைப்பதற்காக, உகந்த குழாய்ப் பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் விவரக்குறிப்பாளர்கள் உரிய கவனம் செலுத்த வேண்டும்.
விவரக்குறிப்பாளர்கள் பொருள் தேர்வை மேம்படுத்த உதவுவதற்காக, உலோகங்களின் PREN மதிப்புகளை ஒப்பிட்டு, அவை குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் அரிமானத்திற்கு காட்டும் எதிர்ப்பைத் தீர்மானிக்கலாம். ஒரு உலோகக் கலவையின் குரோமியம் (Cr), மாலிப்டினம் (Mo) மற்றும் நைட்ரஜன் (N) உள்ளடக்கம் உள்ளிட்ட அதன் வேதியியல் கலவையிலிருந்து PREN-ஐ பின்வருமாறு கணக்கிடலாம்:
உலோகக் கலவையில் உள்ள அரிப்பை எதிர்க்கும் தனிமங்களான குரோமியம், மாலிப்டினம் மற்றும் நைட்ரஜன் ஆகியவற்றின் உள்ளடக்கத்தைப் பொறுத்து PREN அதிகரிக்கிறது. PREN தொடர்பானது, பல்வேறு துருப்பிடிக்காத எஃகுகளின் வேதியியல் கலவையைப் பொறுத்து, முக்கியமான குழி அரிப்பு வெப்பநிலையை (CPT) அடிப்படையாகக் கொண்டது – இது குழி அரிப்பு காணப்படும் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையாகும். அடிப்படையில், PREN ஆனது CPT-க்கு நேர் விகிதத்தில் உள்ளது. எனவே, அதிக PREN மதிப்புகள் அதிக குழி அரிப்பு எதிர்ப்பைக் குறிக்கின்றன. உலோகக் கலவையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​PREN-இல் ஏற்படும் ஒரு சிறிய அதிகரிப்பு, CPT-இல் ஏற்படும் ஒரு சிறிய அதிகரிப்புக்கு மட்டுமே சமமாகும், அதேசமயம் PREN-இல் ஏற்படும் ஒரு பெரிய அதிகரிப்பு, கணிசமாக உயர்ந்த CPT-ஐ நோக்கிய செயல்திறனில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது.
அட்டவணை 1, கடல்சார் எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுப் பயன்பாடுகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பல்வேறு உலோகக் கலவைகளின் PREN மதிப்புகளை ஒப்பிடுகிறது. உயர் தரக் குழாய் உலோகக் கலவையைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், விவரக்குறிப்பு அரிப்பு எதிர்ப்பை எவ்வாறு கணிசமாக மேம்படுத்த முடியும் என்பதை இது காட்டுகிறது. 316 துருப்பிடிக்காத எஃகிலிருந்து 317 துருப்பிடிக்காத எஃகிற்கு மாறும்போது PREN சிறிதளவு மட்டுமே அதிகரிக்கிறது. குறிப்பிடத்தக்க செயல்திறன் அதிகரிப்பிற்கு, 6 ​​Mo சூப்பர் ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு அல்லது 2507 சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு ஆகியவை உகந்த முறையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
துருப்பிடிக்காத எஃகில் அதிக அளவு நிக்கல் (Ni) இருப்பது அரிப்பு எதிர்ப்பையும் அதிகரிக்கிறது. இருப்பினும், துருப்பிடிக்காத எஃகின் நிக்கல் உள்ளடக்கம் PREN சமன்பாட்டின் ஒரு பகுதியாக இல்லை. எப்படியாயினும், அதிக நிக்கல் செறிவு கொண்ட துருப்பிடிக்காத எஃகுகளைக் குறிப்பிடுவது பெரும்பாலும் நன்மை பயக்கும், ஏனெனில் இந்தத் தனிமம், குறிப்பிட்ட இடங்களில் அரிப்பு அறிகுறிகளைக் காட்டும் மேற்பரப்புகளை மீண்டும் செயலற்றதாக்க உதவுகிறது. 1/8 அங்குல கடினக் குழாயை வளைக்கும்போது அல்லது குளிர் இழுத்தல் செய்யும்போது, ​​நிக்கல் ஆஸ்டனைட்டை நிலைப்படுத்துகிறது மற்றும் மார்டன்சைட் உருவாவதைத் தடுக்கிறது. மார்டன்சைட் என்பது உலோகங்களில் உள்ள ஒரு விரும்பத்தகாத படிக நிலையாகும், இது துருப்பிடிக்காத எஃகின் குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் அரிப்பு மற்றும் குளோரைடு தூண்டப்பட்ட அழுத்த விரிசல்களுக்கு எதிரான எதிர்ப்பைக் குறைக்கிறது. உயர் அழுத்த வாயு ஹைட்ரஜன் சம்பந்தப்பட்ட பயன்பாடுகளுக்கு, 316/316L எஃகில் குறைந்தபட்சம் 12% அதிக நிக்கல் உள்ளடக்கம் இருப்பது விரும்பத்தக்கது. ASTM தரநிலை விவரக்குறிப்பில் 316/316L துருப்பிடிக்காத எஃகிற்குத் தேவையான குறைந்தபட்ச நிக்கல் செறிவு 10% ஆகும்.
கடல்சார் சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படும் குழாய்களில் எந்தப் பகுதியிலும் உள்ளூர் அரிப்பு ஏற்படலாம். இருப்பினும், ஏற்கனவே அசுத்தமடைந்த பகுதிகளில் குழி அரிப்பு ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்புகள் அதிகம், அதே சமயம் குழாய்க்கும் பொருத்தும் பாகங்களுக்கும் இடையே குறுகிய இடைவெளிகள் உள்ள பகுதிகளில் பிளவு அரிப்பு ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்புகள் அதிகம். PREN-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டு, விவரக்குறிப்பாளர் எந்த வகையான உள்ளூர் அரிப்பு ஏற்படும் அபாயத்தையும் குறைக்க சிறந்த குழாய் உலோகக் கலவையைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம்.
இருப்பினும், அரிப்பு அபாயத்தைப் பாதிக்கக்கூடிய பிற காரணிகளும் உள்ளன என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள். உதாரணமாக, வெப்பநிலை துருப்பிடிக்காத எஃகின் குழி அரிப்பு எதிர்ப்பைப் பாதிக்கிறது. வெப்பமான கடல்சார் காலநிலைகளுக்கு, 6 ​​மாலிப்டினம் சூப்பர் ஆஸ்டெனிடிக் அல்லது 2507 சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகுக் குழாயைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும், ஏனெனில் இந்தப் பொருட்கள் குறிப்பிட்ட இட அரிப்பு மற்றும் குளோரைடு அழுத்த விரிசலுக்கு சிறந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன. குளிர்ச்சியான காலநிலைகளுக்கு, 316/316L குழாய் போதுமானதாக இருக்கலாம், குறிப்பாக வெற்றிகரமான பயன்பாட்டின் வரலாறு நிறுவப்பட்டிருந்தால்.
கடல்சார் தளங்களின் உரிமையாளர்களும் இயக்குபவர்களும், குழாய்கள் பொருத்தப்பட்ட பிறகு அரிப்பு ஏற்படும் அபாயத்தைக் குறைப்பதற்கான நடவடிக்கைகளையும் எடுக்கலாம். குழி அரிப்பு ஏற்படும் அபாயத்தைக் குறைக்க, அவர்கள் குழாய்களைத் தவறாமல் சுத்தமாகவும், சுத்தமான தண்ணீராலும் கழுவ வேண்டும். மேலும், வழக்கமான ஆய்வுகளின் போது, ​​இடைவெளி அரிப்பு உள்ளதா என்பதைக் கண்டறிய, பராமரிப்புத் தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களைக் கொண்டு குழாய் பிடிப்பான்களைத் திறக்கச் செய்ய வேண்டும்.
மேலே விவரிக்கப்பட்டுள்ள வழிமுறைகளைப் பின்பற்றுவதன் மூலம், தள உரிமையாளர்களும் இயக்குபவர்களும் கடல்சார் சூழல்களில் குழாய் அரிப்பு மற்றும் அது தொடர்பான கசிவுகளின் அபாயத்தைக் குறைத்து, பாதுகாப்பையும் செயல்திறனையும் மேம்படுத்தலாம். அதே நேரத்தில், தயாரிப்பு இழப்பு அல்லது கசிவு உமிழ்வுகள் வெளியேறுவதற்கான வாய்ப்பையும் குறைக்கலாம்.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
பெட்ரோலியத் தொழில்நுட்ப இதழ் என்பது பெட்ரோலியப் பொறியாளர்கள் சங்கத்தின் முதன்மை இதழாகும். இது ஆய்வு மற்றும் உற்பத்தித் தொழில்நுட்பத்தில் ஏற்படும் முன்னேற்றங்கள், எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுத் தொழில்துறை சார்ந்த பிரச்சினைகள், மற்றும் SPE மற்றும் அதன் உறுப்பினர்கள் பற்றிய செய்திகள் குறித்த அதிகாரப்பூர்வமான சுருக்கங்களையும் சிறப்புக் கட்டுரைகளையும் வழங்குகிறது.