స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులకు స్వాభావిక తుప్పు నిరోధకత ఉన్నప్పటికీ, సముద్ర వాతావరణంలో వ్యవస్థాపించబడిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులు వాటి అంచనా జీవితకాలంలో వివిధ రకాల తుప్పుకు లోనవుతాయి. ఈ తుప్పు పారిపోయే ఉద్గారాలు, ఉత్పత్తి నష్టం మరియు సంభావ్య ప్రమాదాలకు దారితీస్తుంది. ఆఫ్‌షోర్ ప్లాట్‌ఫామ్ యజమానులు మరియు ఆపరేటర్లు మెరుగైన తుప్పు నిరోధకతను అందించే బలమైన పైపు పదార్థాలను పేర్కొనడం ద్వారా తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించవచ్చు. తరువాత, వారు రసాయన ఇంజెక్షన్, హైడ్రాలిక్ మరియు ఇంపల్స్ లైన్‌లను తనిఖీ చేసేటప్పుడు మరియు ప్రాసెస్ ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ మరియు సెన్సింగ్ పరికరాలను తనిఖీ చేసేటప్పుడు అప్రమత్తంగా ఉండాలి, తద్వారా తుప్పు ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన పైపింగ్ యొక్క సమగ్రతకు ముప్పు వాటిల్లదు మరియు భద్రతకు రాజీ పడదు.
ఆఫ్‌షోర్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లలోని అనేక ప్లాట్‌ఫారమ్‌లు, నాళాలు, ఓడలు మరియు పైపింగ్‌లలో స్థానిక తుప్పు కనిపిస్తుంది. ఈ తుప్పు గుంటలు లేదా పగుళ్ల తుప్పు రూపంలో ఉండవచ్చు, వీటిలో ఏదైనా పైపు గోడను క్షీణింపజేసి ద్రవం విడుదలకు కారణమవుతుంది.
అప్లికేషన్ యొక్క ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు తుప్పు పట్టే ప్రమాదం ఎక్కువగా ఉంటుంది. వేడి ట్యూబ్ యొక్క రక్షిత బాహ్య నిష్క్రియాత్మక ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ నాశనంను వేగవంతం చేస్తుంది, తద్వారా పిట్టింగ్ తుప్పు ఏర్పడటాన్ని ప్రోత్సహిస్తుంది.
దురదృష్టవశాత్తు, స్థానికీకరించిన పిట్టింగ్ మరియు పగుళ్ల తుప్పును గుర్తించడం కష్టంగా ఉంటుంది, ఈ రకమైన తుప్పును గుర్తించడం, అంచనా వేయడం మరియు వాటి కోసం డిజైన్ చేయడం మరింత కష్టతరం చేస్తుంది. ఈ ప్రమాదాల దృష్ట్యా, ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు, ఆపరేటర్లు మరియు డిజైనీలు తమ అప్లికేషన్ కోసం ఉత్తమమైన పైపింగ్ మెటీరియల్‌ను ఎంచుకునేటప్పుడు జాగ్రత్త వహించాలి. పదార్థ ఎంపిక తుప్పుకు వ్యతిరేకంగా వారి మొదటి రక్షణ మార్గం, కాబట్టి దానిని సరిగ్గా పొందడం ముఖ్యం. అదృష్టవశాత్తూ, వారు స్థానికీకరించిన తుప్పు నిరోధకత యొక్క చాలా సరళమైన కానీ చాలా ప్రభావవంతమైన కొలత, పిట్టింగ్ రెసిస్టెన్స్ ఈక్వివలెంట్ నంబర్ (PREN)ని ఉపయోగించడాన్ని ఎంచుకోవచ్చు. లోహం యొక్క PREN విలువ ఎక్కువగా ఉంటే, స్థానికీకరించిన తుప్పుకు దాని నిరోధకత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
ఈ వ్యాసం పిట్టింగ్ మరియు పగుళ్ల తుప్పును ఎలా గుర్తించాలో మరియు పదార్థం యొక్క PREN విలువ ఆధారంగా ఆఫ్‌షోర్ చమురు మరియు గ్యాస్ అనువర్తనాల కోసం గొట్టాల పదార్థ ఎంపికను ఎలా ఆప్టిమైజ్ చేయాలో సమీక్షిస్తుంది.
సాధారణ తుప్పుతో పోలిస్తే చిన్న ప్రాంతాలలో స్థానికీకరించిన తుప్పు సంభవిస్తుంది, ఇది లోహ ఉపరితలంపై మరింత ఏకరీతిగా ఉంటుంది. ఉప్పునీరుతో సహా తినివేయు ద్రవాలకు గురికావడం వల్ల లోహం యొక్క బయటి క్రోమియం అధికంగా ఉండే పాసివ్ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ చీలిపోయినప్పుడు 316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులపై గుంతలు మరియు పగుళ్ల తుప్పు ఏర్పడటం ప్రారంభమవుతుంది. క్లోరైడ్ అధికంగా ఉండే ఆఫ్‌షోర్ మరియు ఆన్‌షోర్ సముద్ర వాతావరణాలు, అలాగే అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు ట్యూబింగ్ ఉపరితలం యొక్క కాలుష్యం కూడా ఈ పాసివేషన్ ఫిల్మ్ యొక్క క్షీణతకు సంభావ్యతను పెంచుతాయి.
పిట్టింగ్. పైపు పొడవునా ఉన్న పాసివేషన్ ఫిల్మ్ నాశనం అయినప్పుడు, పైపు ఉపరితలంపై చిన్న కుహరాలు లేదా గుంటలు ఏర్పడినప్పుడు పిట్టింగ్ తుప్పు ఏర్పడుతుంది. ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రతిచర్యలు జరిగినప్పుడు ఇటువంటి గుంటలు పెరిగే అవకాశం ఉంది, దీనివల్ల లోహంలోని ఇనుము పిట్ దిగువన ఉన్న ద్రావణంలో కరిగిపోతుంది. కరిగిన ఇనుము పిట్ పైభాగం వైపు వ్యాపించి ఆక్సీకరణం చెంది ఐరన్ ఆక్సైడ్ లేదా తుప్పును ఏర్పరుస్తుంది. పిట్ లోతుగా పెరిగేకొద్దీ, ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రతిచర్యలు వేగవంతం అవుతాయి, తుప్పు తీవ్రమవుతుంది మరియు పైపు గోడ చిల్లులు పడటానికి మరియు లీకేజీలకు దారితీస్తుంది.
ట్యూబింగ్ దాని బయటి ఉపరితలం కలుషితమైనప్పుడు పిట్టింగ్ తుప్పుకు గురయ్యే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది (మూర్తి 1). ఉదాహరణకు, వెల్డింగ్ మరియు గ్రైండింగ్ కార్యకలాపాల నుండి కాలుష్యం పైపు యొక్క పాసివేటింగ్ ఆక్సైడ్ పొరను దెబ్బతీస్తుంది, తద్వారా పిట్టింగ్ తుప్పును ఏర్పరుస్తుంది మరియు వేగవంతం చేస్తుంది. పైపుల నుండి వచ్చే కాలుష్యాన్ని ఎదుర్కోవటానికి కూడా ఇది వర్తిస్తుంది. అదనంగా, ఉప్పునీటి బిందువులు ఆవిరైపోయినప్పుడు, పైపులపై ఏర్పడే తడి ఉప్పు స్ఫటికాలు ఆక్సైడ్ పొరను రక్షించడానికి అదే చేస్తాయి మరియు పిట్టింగ్ తుప్పుకు దారితీయవచ్చు. ఈ రకమైన కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి, మీ పైపులను క్రమం తప్పకుండా మంచినీటితో ఫ్లష్ చేయడం ద్వారా వాటిని శుభ్రంగా ఉంచండి.
చిత్రం 1 - యాసిడ్, బ్రైన్ మరియు ఇతర నిక్షేపాలతో కలుషితమైన 316/316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపు గుంతల తుప్పుకు గురయ్యే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది.
పగుళ్ల తుప్పు. చాలా సందర్భాలలో, పిట్టింగ్‌ను ఆపరేటర్ సులభంగా గుర్తించవచ్చు. అయితే, పగుళ్ల తుప్పును గుర్తించడం అంత సులభం కాదు మరియు ఆపరేటర్లు మరియు సిబ్బందికి ఎక్కువ ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తుంది. ఇది సాధారణంగా చుట్టుపక్కల పదార్థాల మధ్య గట్టి ఖాళీలు ఉన్న పైపులపై సంభవిస్తుంది, ఉదాహరణకు క్లిప్‌లతో ఉంచబడిన పైపులు లేదా పక్కపక్కనే గట్టిగా అమర్చబడిన పైపులు. ఉప్పునీరు పగుళ్లలోకి చొచ్చుకుపోయినప్పుడు, కాలక్రమేణా రసాయనికంగా దూకుడుగా ఉండే ఆమ్లీకృత ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ (FeCl3) ద్రావణం ఆ ప్రాంతంలో ఏర్పడుతుంది మరియు పగుళ్ల తుప్పును వేగవంతం చేస్తుంది (మూర్తి 2). పగుళ్లు తుప్పు ప్రమాదాన్ని పెంచుతాయి కాబట్టి, పిట్టింగ్ తుప్పు కంటే చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పగుళ్ల తుప్పు సంభవించవచ్చు.
చిత్రం 2 - పైపు మరియు పైపు మద్దతు (పైభాగం) మధ్య మరియు పైపును ఇతర ఉపరితలాలకు దగ్గరగా అమర్చినప్పుడు (దిగువ) పగుళ్లలో రసాయనికంగా దూకుడుగా ఉండే ఆమ్లీకృత ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ ద్రావణం ఏర్పడటం వలన పగుళ్ల తుప్పు ఏర్పడవచ్చు.
పగుళ్ల తుప్పు సాధారణంగా పైపు పొడవు మరియు పైపు సపోర్ట్ క్లిప్ మధ్య ఏర్పడిన పగుళ్లలో మొదట గుంతల తుప్పును అనుకరిస్తుంది. అయితే, పగులు లోపల ద్రవంలో పెరుగుతున్న Fe++ గాఢత కారణంగా, ప్రారంభ బిలం మొత్తం పగులును కప్పే వరకు పెద్దదిగా మరియు పెద్దదిగా మారుతుంది. చివరికి, పగుళ్ల తుప్పు పైపును చిల్లులు చేస్తుంది.
బిగుతుగా ఉండే పగుళ్లు తుప్పు పట్టడానికి అతిపెద్ద ప్రమాదం. అందువల్ల, పైపు చుట్టుకొలతలో ఎక్కువ భాగాన్ని చుట్టే పైపు బిగింపులు ఓపెన్ క్లాంప్‌ల కంటే ఎక్కువ ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తాయి, ఇవి పైపు మరియు బిగింపు మధ్య సంపర్క ఉపరితలాన్ని తగ్గిస్తాయి. నిర్వహణ సాంకేతిక నిపుణులు క్రమం తప్పకుండా బిగింపులను తెరిచి పైపు ఉపరితలాన్ని తుప్పు పట్టడం కోసం తనిఖీ చేయడం ద్వారా పగుళ్ల తుప్పు నష్టం లేదా వైఫల్యానికి కారణమయ్యే సంభావ్యతను తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది.
అప్లికేషన్ కోసం సరైన లోహ మిశ్రమాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా గుంతలు మరియు పగుళ్ల తుప్పును ఉత్తమంగా నివారించవచ్చు. ఆపరేటింగ్ వాతావరణం, ప్రక్రియ పరిస్థితులు మరియు ఇతర వేరియబుల్స్ ఆధారంగా తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి సరైన పైపింగ్ పదార్థాన్ని ఎంచుకోవడానికి స్పెసిఫైయర్లు తగిన శ్రద్ధ వహించాలి.
స్పెసిఫైయర్లు పదార్థ ఎంపికను ఆప్టిమైజ్ చేయడంలో సహాయపడటానికి, వారు లోహాల PREN విలువలను పోల్చి స్థానికీకరించిన తుప్పుకు వాటి నిరోధకతను నిర్ణయించవచ్చు. మిశ్రమం యొక్క రసాయన కూర్పు నుండి PREN ను లెక్కించవచ్చు, దాని క్రోమియం (Cr), మాలిబ్డినం (Mo) మరియు నైట్రోజన్ (N) కంటెంట్‌తో సహా, ఈ క్రింది విధంగా:
మిశ్రమంలో తుప్పు-నిరోధక మూలకాలైన క్రోమియం, మాలిబ్డినం మరియు నైట్రోజన్ కంటెంట్‌తో PREN పెరుగుతుంది. PREN సంబంధం రసాయన కూర్పుకు సంబంధించి వివిధ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లకు క్లిష్టమైన పిట్టింగ్ ఉష్ణోగ్రత (CPT) - పిట్టింగ్ తుప్పు గమనించబడే అత్యల్ప ఉష్ణోగ్రత - పై ఆధారపడి ఉంటుంది. ముఖ్యంగా, PREN CPTకి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. అందువల్ల, అధిక PREN విలువలు అధిక పిట్టింగ్ నిరోధకతను సూచిస్తాయి. PRENలో చిన్న పెరుగుదల మిశ్రమంతో పోలిస్తే CPTలో చిన్న పెరుగుదలకు సమానం, అయితే PRENలో పెద్ద పెరుగుదల గణనీయంగా అధిక CPTకి పనితీరులో గణనీయమైన మెరుగుదలను సూచిస్తుంది.
ఆఫ్‌షోర్ ఆయిల్ మరియు గ్యాస్ అప్లికేషన్లలో సాధారణంగా ఉపయోగించే వివిధ మిశ్రమాల PREN విలువలను టేబుల్ 1 పోల్చింది. అధిక గ్రేడ్ పైపు మిశ్రమాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా స్పెసిఫికేషన్ తుప్పు నిరోధకతను ఎలా గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుందో ఇది చూపిస్తుంది. 316 నుండి 317 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌కు మారినప్పుడు PREN కొద్దిగా మాత్రమే పెరుగుతుంది. గణనీయమైన పనితీరు పెరుగుదల కోసం, 6 Mo సూపర్ ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ లేదా 2507 సూపర్ డ్యూప్లెక్స్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ఆదర్శంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో నికెల్ (Ni) యొక్క అధిక సాంద్రతలు తుప్పు నిరోధకతను కూడా పెంచుతాయి. అయితే, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లోని నికెల్ కంటెంట్ PREN సమీకరణంలో భాగం కాదు. ఏదైనా సందర్భంలో, అధిక నికెల్ సాంద్రతలు కలిగిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లను పేర్కొనడం తరచుగా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఈ మూలకం స్థానికీకరించిన తుప్పు సంకేతాలను చూపించే ఉపరితలాలను తిరిగి నిష్క్రియం చేయడానికి సహాయపడుతుంది. నికెల్ ఆస్టెనైట్‌ను స్థిరీకరిస్తుంది మరియు 1/8 హార్డ్ పైపును వంగినప్పుడు లేదా చల్లగా లాగేటప్పుడు మార్టెన్‌సైట్ ఏర్పడకుండా నిరోధిస్తుంది. మార్టెన్‌సైట్ అనేది లోహాలలో అవాంఛనీయ స్ఫటికాకార దశ, ఇది స్థానికీకరించిన తుప్పుకు అలాగే క్లోరైడ్-ప్రేరిత ఒత్తిడి పగుళ్లకు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది. 316/316Lలో కనీసం 12% అధిక నికెల్ కంటెంట్ అధిక పీడన వాయు హైడ్రోజన్‌తో కూడిన అనువర్తనాలకు కూడా అవసరం. ASTM ప్రామాణిక స్పెసిఫికేషన్‌లో 316/316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌కు అవసరమైన కనీస నికెల్ సాంద్రత 10%.
సముద్ర వాతావరణంలో ఉపయోగించే పైపులపై ఎక్కడైనా స్థానికీకరించిన తుప్పు సంభవించవచ్చు. అయితే, ఇప్పటికే కలుషితమైన ప్రాంతాలలో పిట్టింగ్ తుప్పు సంభవించే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే పైపు మరియు మౌంటు హార్డ్‌వేర్ మధ్య ఇరుకైన ఖాళీలు ఉన్న ప్రాంతాలలో పగుళ్ల తుప్పు సంభవించే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది. PRENని ప్రాతిపదికగా ఉపయోగించి, స్పెసిఫైయర్ ఏ రకమైన స్థానికీకరించిన తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి ఉత్తమ పైపు మిశ్రమాన్ని ఎంచుకోవచ్చు.
అయితే, తుప్పు ప్రమాదాన్ని ప్రభావితం చేసే ఇతర వేరియబుల్స్ ఉన్నాయని గుర్తుంచుకోండి. ఉదాహరణకు, ఉష్ణోగ్రత స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క పిట్టింగ్ నిరోధకతను ప్రభావితం చేస్తుంది. వేడి సముద్ర వాతావరణాలకు, 6 మాలిబ్డినం సూపర్ ఆస్టెనిటిక్ లేదా 2507 సూపర్ డ్యూప్లెక్స్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపును తీవ్రంగా పరిగణించాలి ఎందుకంటే ఈ పదార్థాలు స్థానికీకరించిన తుప్పు మరియు క్లోరైడ్ ఒత్తిడి పగుళ్లకు అద్భుతమైన నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి. చల్లని వాతావరణాలకు, 316/316L పైపు సరిపోతుంది, ప్రత్యేకించి విజయవంతమైన ఉపయోగం యొక్క చరిత్ర స్థాపించబడితే.
ఆఫ్‌షోర్ ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు మరియు నిర్వాహకులు కూడా గొట్టాలను అమర్చిన తర్వాత తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి చర్యలు తీసుకోవచ్చు. వారు పైపులను శుభ్రంగా ఉంచుకోవాలి మరియు గుంతలు తుప్పు పట్టే ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి క్రమం తప్పకుండా మంచినీటితో ఫ్లష్ చేయాలి. పగుళ్ల తుప్పు ఉనికిని చూడటానికి వారు సాధారణ తనిఖీల సమయంలో ట్యూబ్ క్లాంప్‌లను తెరవడానికి నిర్వహణ సాంకేతిక నిపుణులను కూడా కలిగి ఉండాలి.
పైన పేర్కొన్న దశలను అనుసరించి, ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు మరియు నిర్వాహకులు సముద్ర వాతావరణంలో గొట్టాల తుప్పు మరియు సంబంధిత లీకేజీల ప్రమాదాన్ని తగ్గించవచ్చు, భద్రత మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు, అదే సమయంలో ఉత్పత్తి నష్టం లేదా ఫ్యుజిటివ్ ఉద్గారాల విడుదలను తగ్గించవచ్చు.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
జర్నల్ ఆఫ్ పెట్రోలియం టెక్నాలజీ అనేది సొసైటీ ఆఫ్ పెట్రోలియం ఇంజనీర్స్ యొక్క ప్రధాన పత్రిక, ఇది అన్వేషణ మరియు ఉత్పత్తి సాంకేతికతలో పురోగతి, చమురు మరియు గ్యాస్ పరిశ్రమ సమస్యలు మరియు SPE మరియు దాని సభ్యుల గురించి వార్తలపై అధికారిక సంక్షిప్తాలు మరియు లక్షణాలను అందిస్తుంది.