துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்களுக்கு இயல்பாகவே அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறன் இருந்தாலும், கடல்சார் சூழல்களில் நிறுவப்படும் துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்கள் அவற்றின் எதிர்பார்க்கப்படும் சேவைக் காலத்தில் பல்வேறு வகையான அரிப்புகளுக்கு உள்ளாகின்றன. இந்த அரிப்பு, கசிவு உமிழ்வுகள், பொருள் இழப்புகள் மற்றும் சாத்தியமான அபாயங்களுக்கு வழிவகுக்கும். கடல்சார் தளங்களின் உரிமையாளர்களும் இயக்குபவர்களும், சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பிற்காக ஆரம்பத்திலிருந்தே வலிமையான குழாய்ப் பொருட்களைக் குறிப்பிடுவதன் மூலம் அரிப்பு அபாயத்தைக் குறைக்கலாம். அதன்பிறகு, இரசாயன உட்செலுத்துக் குழாய்கள், ஹைட்ராலிக் மற்றும் இம்பல்ஸ் குழாய்கள், மற்றும் செயல்முறை அளவீட்டுக் கருவிகளை ஆய்வு செய்யும்போது, ​​அரிப்பு நிறுவப்பட்ட குழாய்களின் ஒருமைப்பாட்டிற்கு அச்சுறுத்தலாக அமையவில்லை அல்லது பாதுகாப்பிற்குப் பங்கம் விளைவிக்கவில்லை என்பதை உறுதிப்படுத்த அவர்கள் விழிப்புடன் இருக்க வேண்டும்.
பல தளங்கள், கப்பல்கள் மற்றும் கடலுக்கு அப்பால் உள்ள குழாய்களில் குறிப்பிட்ட பகுதிகளில் ஏற்படும் அரிப்பைக் காணலாம். இந்த அரிப்பானது குழி அரிப்பு அல்லது பிளவு அரிப்பு வடிவில் இருக்கலாம். இவை இரண்டில் எதுவாக இருந்தாலும், குழாயின் சுவரை அரிக்கச் செய்து திரவம் வெளியேறக் காரணமாகலாம்.
பயன்பாட்டின் இயக்க வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது அரிப்பு ஏற்படும் அபாயமும் அதிகரிக்கிறது. வெப்பம், குழாயின் பாதுகாப்பு வெளிப்புற செயலற்ற ஆக்சைடு படலத்தின் சிதைவை விரைவுபடுத்தி, அதன்மூலம் குழி அரிப்பை ஊக்குவிக்கும்.
துரதிர்ஷ்டவசமாக, குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் குழி அரிப்பு மற்றும் பிளவு அரிப்பு ஆகியவற்றைக் கண்டறிவது கடினம். இதனால், இந்த வகையான அரிப்புகளை அடையாளம் காண்பது, கணிப்பது மற்றும் வடிவமைப்பது கடினமாகிறது. இந்த அபாயங்களைக் கருத்தில் கொண்டு, தள உரிமையாளர்கள், இயக்குபவர்கள் மற்றும் நியமிக்கப்பட்டவர்கள் தங்கள் பயன்பாட்டிற்கு சிறந்த குழாய் பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் மிகுந்த எச்சரிக்கையுடன் செயல்பட வேண்டும். அரிப்பிற்கு எதிரான அவர்களின் முதல் பாதுகாப்பு அரணாகப் பொருள் தேர்வு இருப்பதால், அதைச் சரியாகச் செய்வது மிகவும் முக்கியம். அதிர்ஷ்டவசமாக, குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் அரிப்பு எதிர்ப்பின் மிகவும் எளிமையான ஆனால் மிகவும் பயனுள்ள அளவீடான குழி அரிப்பு எதிர்ப்புச் சமமான எண்ணை (PREN) அவர்களால் பயன்படுத்த முடியும். ஒரு உலோகத்தின் PREN மதிப்பு எவ்வளவு அதிகமாக இருக்கிறதோ, அந்த அளவிற்கு அது குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் அரிப்பை எதிர்க்கும் திறன் அதிகமாக இருக்கும்.
இந்தக் கட்டுரை, பொருளின் PREN மதிப்பின் அடிப்படையில் கடல்சார் எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுப் பயன்பாடுகளுக்கான குழாய்ப் பொருள் தேர்வை எவ்வாறு மேம்படுத்துவது மற்றும் குழி அரிப்பு மற்றும் இடைவெளி அரிப்பை எவ்வாறு கண்டறிவது என்பதை ஆராயும்.
உலோகத்தின் மேற்பரப்பு முழுவதும் மிகவும் சீராகப் பரவும் பொதுவான அரிமானத்துடன் ஒப்பிடுகையில், குறிப்பிட்ட பகுதிகளில் மட்டும் அரிமானம் ஏற்படுகிறது. உப்பு நீர் உள்ளிட்ட அரிக்கும் திரவங்களின் வெளிப்பாட்டால், உலோகத்தின் வெளிப்புறத்தில் உள்ள குரோமியம் செறிந்த செயலற்ற ஆக்சைடு படலம் சிதைக்கப்படும்போது, ​​316 துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்களில் குழி மற்றும் பிளவு அரிமானம் உருவாகத் தொடங்குகின்றன. குளோரைடுகள் நிறைந்த கடல்சார் சூழல்கள், அதிக வெப்பநிலை மற்றும் குழாய் மேற்பரப்பில் ஏற்படும் மாசுபடுதல் போன்றவை, இந்த செயலற்ற படலம் சிதைவடைவதற்கான வாய்ப்பை அதிகரிக்கின்றன.
குழாயின் ஒரு பகுதியில் உள்ள பாதுகாப்புக் கவசம் சிதைவடையும்போது, ​​குழாயின் மேற்பரப்பில் சிறிய குழிகள் அல்லது பள்ளங்கள் உருவாகின்றன. மின்வேதியியல் வினைகள் தொடரும்போது இத்தகைய பள்ளங்கள் வளர வாய்ப்புள்ளது. இதன் விளைவாக, உலோகத்தில் உள்ள இரும்பு, பள்ளத்தின் அடிப்பகுதியில் உள்ள கரைசலில் கரைகிறது. கரைந்த இரும்பு பின்னர் பள்ளத்தின் மேற்பகுதிக்கு பரவி, ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து இரும்பு ஆக்சைடு அல்லது துருவை உருவாக்குகிறது. பள்ளம் ஆழமாகும்போது, ​​மின்வேதியியல் வினைகள் வேகமடைந்து, அரிப்பு அதிகரிக்கிறது. இது குழாய் சுவரில் துளைகளை ஏற்படுத்தி, கசிவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.
குழாய்களின் வெளிப்புற மேற்பரப்பு அசுத்தமாக இருந்தால், அவற்றில் அரிப்பு ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்புகள் அதிகம் (படம் 1). உதாரணமாக, வெல்டிங் மற்றும் அரைத்தல் செயல்பாடுகளிலிருந்து வரும் அசுத்தங்கள், குழாயின் பாசிவேஷன் ஆக்சைடு அடுக்கைச் சேதப்படுத்தி, அதன் மூலம் அரிப்புகளை உருவாக்கி வேகப்படுத்தலாம். குழாய்களிலிருந்து வரும் மாசுபாட்டைக் கையாள்வதற்கும் இது பொருந்தும். மேலும், உப்புத் துளிகள் ஆவியாகும்போது, ​​குழாய்களில் உருவாகும் ஈரமான உப்புப் படிகங்கள் ஆக்சைடு அடுக்கைப் பாதுகாத்து, அரிப்புக்கு வழிவகுக்கும். இவ்வகையான மாசுபாடுகளைத் தடுக்க, உங்கள் குழாய்களைத் தவறாமல் சுத்தமான நீரால் கழுவி, தூய்மையாகப் பராமரிக்கவும்.
படம் 1. அமிலம், உப்புநீர் மற்றும் பிற படிவுகளால் மாசடைந்த 316/316L துருப்பிடிக்காத எஃகுக் குழாய், குழி அரிப்புக்கு மிகவும் எளிதில் உள்ளாகிறது.
இடைவெளி அரிப்பு. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், குழி அரிப்பை இயக்குபவரால் எளிதில் கண்டறிய முடியும். இருப்பினும், இடைவெளி அரிப்பைக் கண்டறிவது எளிதல்ல, மேலும் இது இயக்குபவர்களுக்கும் பணியாளர்களுக்கும் அதிக ஆபத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இது பொதுவாக, பிடிப்பான்களால் நிலைநிறுத்தப்பட்ட குழாய்கள் அல்லது ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாக அடுக்கப்பட்டிருக்கும் குழாய்கள் போன்ற, சுற்றியுள்ள பொருட்களுக்கு இடையில் குறுகிய இடைவெளிகளைக் கொண்ட குழாய்களில் ஏற்படுகிறது. உப்புநீர் அந்த இடைவெளிக்குள் கசியும்போது, ​​காலப்போக்கில், அந்தப் பகுதியில் வேதியியல் ரீதியாகத் தீவிரமான அமிலமாக்கப்பட்ட ஃபெரிக் குளோரைடு கரைசல் (FeCl3) உருவாகிறது, இது இடைவெளியின் அரிப்பை விரைவுபடுத்துகிறது (படம் 2). இடைவெளி அரிப்பு அதன் இயல்பிலேயே அரிப்பு அபாயத்தை அதிகரிப்பதால், குழி அரிப்பை விட மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையிலேயே இடைவெளி அரிப்பு ஏற்படலாம்.
படம் 2 – குழாய்க்கும் குழாய் தாங்கிக்கும் இடையில் (மேலே) மற்றும் குழாய் மற்ற மேற்பரப்புகளுக்கு அருகில் நிறுவப்படும்போது (கீழே), அந்த இடைவெளியில் வேதியியல் ரீதியாக அரிக்கும் தன்மையுடைய ஃபெரிக் குளோரைடின் அமிலமாக்கப்பட்ட கரைசல் உருவாவதால் இடைவெளி அரிப்பு ஏற்படலாம்.
பிளவு அரிப்பானது பொதுவாக, குழாய்ப் பகுதிக்கும் குழாய் ஆதரவு வளையத்திற்கும் இடையில் உருவாகும் இடைவெளியில் முதலில் குழி அரிப்பைப் போலத் தோற்றமளிக்கிறது. இருப்பினும், விரிசலுக்குள் இருக்கும் திரவத்தில் Fe++ இன் செறிவு அதிகரிப்பதால், ஆரம்ப புனல் பெரிதாகி, இறுதியில் முழு விரிசலையும் மூடும் வரை பெரிதாகிக்கொண்டே செல்கிறது. இறுதியில், பிளவு அரிப்பானது குழாயில் துளை ஏற்பட வழிவகுக்கும்.
அடர்த்தியான விரிசல்கள் அரிப்பு ஏற்படுவதற்கான மிகப்பெரிய அபாயத்தைக் குறிக்கின்றன. எனவே, குழாய்க்கும் கிளாம்புக்கும் இடையிலான தொடர்புப் பரப்பைக் குறைக்கும் திறந்த கிளாம்புகளைக் காட்டிலும், குழாயின் சுற்றளவின் பெரும்பகுதியைச் சூழ்ந்திருக்கும் பைப் கிளாம்புகள் அதிக அபாயகரமானவையாக இருக்கின்றன. சேவைப் பணியாளர்கள், பொருத்துதல்களைத் தவறாமல் திறந்து, குழாய் மேற்பரப்புகளில் அரிப்பு உள்ளதா எனப் பரிசோதிப்பதன் மூலம், விரிசல் அரிப்பினால் ஏற்படும் சேதம் அல்லது செயலிழப்புக்கான வாய்ப்பைக் குறைக்க உதவலாம்.
குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கு ஏற்ற சரியான உலோகக் கலவையைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், குழி அரிப்பு மற்றும் இடைவெளி அரிப்பைத் தடுக்கலாம். இயக்கச் சூழல், செயல்முறை நிலைமைகள் மற்றும் பிற மாறிகளைப் பொறுத்து, அரிப்பு அபாயத்தைக் குறைப்பதற்காக உகந்த குழாய்ப் பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் விவரக்குறிப்பாளர்கள் உரிய கவனம் செலுத்த வேண்டும்.
விவரக்குறிப்பாளர்கள் தங்கள் மூலப்பொருள் தேர்வை மேம்படுத்திக்கொள்ள, 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 வேதியியலிலிருந்து PREN-ஐப் பின்வருமாறு கணக்கிடலாம்:
உலோகக் கலவையில் உள்ள குரோமியம், மாலிப்டினம் மற்றும் நைட்ரஜன் போன்ற அரிப்பை எதிர்க்கும் தனிமங்களின் உள்ளடக்கத்தைப் பொறுத்து PREN அதிகரிக்கிறது. PREN விகிதமானது, பல்வேறு துருப்பிடிக்காத எஃகுகளின் வேதியியல் கலவையைப் பொறுத்து, அரிமானம் ஏற்படும் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையான முக்கியமான அரிமான வெப்பநிலையை (CPT) அடிப்படையாகக் கொண்டது. அடிப்படையில், PREN ஆனது CPT-க்கு நேர் விகிதத்தில் உள்ளது. எனவே, அதிக PREN மதிப்புகள் அதிக அரிமான 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, மிக உயர்ந்த CPT-ஐ விட செயல்திறனில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது.
அட்டவணை 1, கடல்சார் எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுத் துறையில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பல்வேறு உலோகக் கலவைகளுக்கான PREN மதிப்புகளை ஒப்பிடுகிறது. உயர்தரமான குழாய் உலோகக் கலவையைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், விவரக்குறிப்பு அரிப்பு எதிர்ப்பை எவ்வாறு பெரிதும் மேம்படுத்த முடியும் என்பதை இது காட்டுகிறது. 316 SS-இலிருந்து 317 SS-க்கு PREN சற்று அதிகரிக்கிறது. குறிப்பிடத்தக்க செயல்திறன் ஆதாயங்களுக்கு சூப்பர் ஆஸ்டெனிடிக் 6 Mo SS அல்லது சூப்பர் டூப்ளெக்ஸ் 2507 SS ஆகியவை சிறந்தவையாகும்.
துருப்பிடிக்காத எஃகில் அதிக நிக்கல் (Ni) செறிவுகள் அரிப்பு எதிர்ப்பையும் அதிகரிக்கின்றன. இருப்பினும், துருப்பிடிக்காத எஃகின் நிக்கல் உள்ளடக்கம் PREN சமன்பாட்டின் ஒரு பகுதியாக இல்லை. எப்படியாயினும், அதிக நிக்கல் உள்ளடக்கம் கொண்ட துருப்பிடிக்காத எஃகுகளைத் தேர்ந்தெடுப்பது பெரும்பாலும் நன்மை பயக்கும், ஏனெனில் இந்தத் தனிமம், குறிப்பிட்ட இடங்களில் அரிப்பு அறிகுறிகளைக் காட்டும் மேற்பரப்புகளை மீண்டும் செயலற்றதாக்க உதவுகிறது. 1/8 அங்குல திடமான 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. 316/316L எஃகில் குறைந்தபட்சம் 12% என்ற அதிக நிக்கல் உள்ளடக்கம், உயர் அழுத்த ஹைட்ரஜன் வாயுப் பயன்பாடுகளுக்கும் விரும்பத்தக்கது. ASTM 316/316L துருப்பிடிக்காத எஃகுக்குத் தேவையான குறைந்தபட்ச நிக்கல் செறிவு 10% ஆகும்.
கடல்சார் சூழலில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு குழாய்த்தொடரில் எந்தப் பகுதியிலும் இட அரிப்பு ஏற்படலாம். இருப்பினும், ஏற்கனவே மாசுபட்ட பகுதிகளில் குழி அரிப்பு ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்புகள் அதிகம், அதே சமயம் குழாய்க்கும் நிறுவல் உபகரணங்களுக்கும் இடையே உள்ள குறுகிய இடைவெளிகளில் பிளவு அரிப்பு ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்புகள் அதிகம். PREN-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டு, விவரக்குறிப்பாளர் எந்த வகையான இட அரிப்பு ஏற்படும் அபாயத்தையும் குறைக்க சிறந்த குழாய்த் தரத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம்.
இருப்பினும், அரிப்பு ஏற்படும் அபாயத்தைப் பாதிக்கக்கூடிய பிற காரணிகளும் உள்ளன என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள். உதாரணமாக, வெப்பநிலை துருப்பிடிக்காத எஃகின் குழி அரிப்புக்கு எதிரான எதிர்ப்பைப் பாதிக்கிறது. வெப்பமான கடல்சார் காலநிலைகளுக்கு, சூப்பர் ஆஸ்டெனிடிக் 6 மாலிப்டினம் எஃகு அல்லது சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் 2507 துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்களைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும், ஏனெனில் இந்தப் பொருட்கள் குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் அரிப்பு மற்றும் குளோரைடு விரிசல்களுக்கு சிறந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன. குளிர்ச்சியான காலநிலைகளுக்கு, ஒரு 316/316L குழாய் போதுமானதாக இருக்கலாம், குறிப்பாக அது வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தப்பட்ட வரலாறு இருந்தால்.
கடல்சார் தளங்களின் உரிமையாளர்களும் இயக்குபவர்களும், குழாய்கள் பொருத்தப்பட்ட பிறகு அரிப்பு ஏற்படும் அபாயத்தைக் குறைப்பதற்கான நடவடிக்கைகளையும் எடுக்கலாம். குழி அரிப்பு ஏற்படும் அபாயத்தைக் குறைக்க, அவர்கள் குழாய்களைச் சுத்தமாக வைத்து, சுத்தமான நீரைக் கொண்டு தவறாமல் கழுவ வேண்டும். மேலும், வழக்கமான ஆய்வுகளின் போது, ​​இடைவெளி அரிப்பு உள்ளதா எனச் சரிபார்க்க, பராமரிப்புத் தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களைக் கொண்டு பிடிப்பான்களைத் திறக்கச் செய்ய வேண்டும்.
மேற்கண்ட வழிமுறைகளைப் பின்பற்றுவதன் மூலம், தள உரிமையாளர்களும் இயக்குபவர்களும் கடல்சார் சூழலில் குழாய் அரிப்பு மற்றும் அது தொடர்பான கசிவுகளின் அபாயத்தைக் குறைக்கலாம், பாதுகாப்பு மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம், மேலும் தயாரிப்பு இழப்பு அல்லது கசிவு உமிழ்வுகளின் வாய்ப்பையும் குறைக்கலாம்.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
பெட்ரோலியப் பொறியாளர்கள் சங்கத்தின் முதன்மை இதழான 'தி ஜர்னல் ஆஃப் பெட்ரோலியம் டெக்னாலஜி', மூலத் தொழில்நுட்பத்தில் ஏற்பட்டுள்ள முன்னேற்றங்கள், எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுத் தொழில்துறை சார்ந்த பிரச்சினைகள், மற்றும் SPE மற்றும் அதன் உறுப்பினர்கள் பற்றிய செய்திகள் குறித்த அதிகாரப்பூர்வமான சுருக்கங்களையும் கட்டுரைகளையும் வழங்குகிறது.