స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులకు సహజంగానే తుప్పు నిరోధకత ఉన్నప్పటికీ, సముద్ర వాతావరణంలో అమర్చిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులు వాటి ఆశించిన జీవితకాలంలో వివిధ రకాల తుప్పుకు గురవుతాయి. ఈ తుప్పు వలన లీకేజీ ఉద్గారాలు, ఉత్పత్తి నష్టం మరియు సంభావ్య ప్రమాదాలు సంభవించవచ్చు. ఆఫ్‌షోర్ ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు మరియు నిర్వాహకులు మెరుగైన తుప్పు నిరోధకతను అందించే బలమైన పైపు పదార్థాలను నిర్దేశించడం ద్వారా తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించవచ్చు. ఆ తర్వాత, రసాయన ఇంజెక్షన్, హైడ్రాలిక్ మరియు ఇంపల్స్ లైన్లు, మరియు ప్రాసెస్ ఇన్‌స్ట్రుమెంటేషన్ మరియు సెన్సింగ్ పరికరాలను తనిఖీ చేసేటప్పుడు, తుప్పు వలన అమర్చిన పైపింగ్ సమగ్రతకు ముప్పు వాటిల్లకుండా మరియు భద్రతకు భంగం కలగకుండా ఉండేలా వారు తప్పనిసరిగా అప్రమత్తంగా ఉండాలి.
అనేక ప్లాట్‌ఫారమ్‌లు, నౌకలు, ఓడలు మరియు ఆఫ్‌షోర్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లలోని పైపులపై స్థానికీకరించిన తుప్పును చూడవచ్చు. ఈ తుప్పు పిట్టింగ్ లేదా క్రెవిస్ తుప్పు రూపంలో ఉండవచ్చు, వీటిలో ఏది అయినా పైపు గోడను కోతకు గురిచేసి ద్రవం విడుదల కావడానికి కారణమవుతుంది.
అప్లికేషన్ యొక్క ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు తుప్పు పట్టే ప్రమాదం ఎక్కువగా ఉంటుంది. వేడి, ట్యూబ్ యొక్క రక్షిత బాహ్య పాసివ్ ఆక్సైడ్ పొర నాశనాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది, తద్వారా పిట్టింగ్ తుప్పు ఏర్పడటాన్ని ప్రోత్సహిస్తుంది.
దురదృష్టవశాత్తు, స్థానికీకరించిన పిట్టింగ్ మరియు క్రీవిస్ తుప్పును గుర్తించడం కష్టం, దీనివల్ల ఈ రకమైన తుప్పును గుర్తించడం, అంచనా వేయడం మరియు దానికోసం రూపకల్పన చేయడం మరింత కష్టతరం అవుతుంది. ఈ ప్రమాదాలను దృష్టిలో ఉంచుకుని, ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు, ఆపరేటర్లు మరియు నియమించబడిన వారు తమ అప్లికేషన్ కోసం ఉత్తమమైన పైపింగ్ మెటీరియల్‌ను ఎంచుకునేటప్పుడు జాగ్రత్త వహించాలి. తుప్పు నుండి తమను తాము రక్షించుకోవడానికి మెటీరియల్ ఎంపికే వారి మొదటి మార్గం, కాబట్టి దానిని సరిగ్గా చేయడం ముఖ్యం. అదృష్టవశాత్తు, వారు స్థానికీకరించిన తుప్పు నిరోధకతను కొలవడానికి చాలా సరళమైన కానీ చాలా ప్రభావవంతమైన కొలమానమైన పిట్టింగ్ రెసిస్టెన్స్ ఈక్వివలెంట్ నంబర్ (PREN)ను ఉపయోగించి ఎంచుకోవచ్చు. ఒక లోహం యొక్క PREN విలువ ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, స్థానికీకరించిన తుప్పుకు దాని నిరోధకత అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
ఈ వ్యాసం, పిట్టింగ్ మరియు క్రీవిస్ తుప్పును ఎలా గుర్తించాలో మరియు పదార్థం యొక్క PREN విలువ ఆధారంగా ఆఫ్‌షోర్ చమురు మరియు గ్యాస్ అనువర్తనాల కోసం ట్యూబింగ్ పదార్థ ఎంపికను ఎలా ఆప్టిమైజ్ చేయాలో సమీక్షిస్తుంది.
లోహ ఉపరితలంపై మరింత ఏకరీతిగా ఉండే సాధారణ తుప్పుతో పోలిస్తే, స్థానికీకరించిన తుప్పు చిన్న ప్రదేశాలలో సంభవిస్తుంది. ఉప్పు నీటితో సహా, క్షయకారక ద్రవాలకు గురికావడం వల్ల లోహం యొక్క బయటి క్రోమియం-సమృద్ధిగల నిష్క్రియాత్మక ఆక్సైడ్ పొర విచ్ఛిన్నమైనప్పుడు, 316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులపై పిట్టింగ్ మరియు క్రీవిస్ తుప్పు ఏర్పడటం ప్రారంభమవుతుంది. క్లోరైడ్-సమృద్ధిగల తీరప్రాంత మరియు భూభాగ సముద్ర వాతావరణాలు, అలాగే అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు ట్యూబింగ్ ఉపరితలం కలుషితం కావడం కూడా ఈ నిష్క్రియాత్మక పొర క్షీణించే అవకాశాన్ని పెంచుతాయి.
పైపు పొడవుపై ఉన్న పాసివేషన్ పొర నాశనమైనప్పుడు పిట్టింగ్ తుప్పు ఏర్పడుతుంది, దీనివల్ల పైపు ఉపరితలంపై చిన్న కుహరాలు లేదా గుంటలు ఏర్పడతాయి. విద్యుత్ రసాయన చర్యలు జరగడం వల్ల ఇటువంటి గుంటలు పెరిగే అవకాశం ఉంది, దీనివల్ల లోహంలోని ఇనుము గుంట అడుగున ఉన్న ద్రావణంలో కరిగిపోతుంది. కరిగిన ఇనుము అప్పుడు గుంట పైభాగానికి వ్యాపించి, ఆక్సీకరణ చెంది ఐరన్ ఆక్సైడ్ లేదా తుప్పుగా మారుతుంది. గుంట లోతుగా అయ్యేకొద్దీ, విద్యుత్ రసాయన చర్యలు వేగవంతమవుతాయి, తుప్పు తీవ్రమవుతుంది, మరియు ఇది పైపు గోడకు రంధ్రాలు పడటానికి, లీకేజీలకు దారితీయవచ్చు.
ట్యూబింగ్ యొక్క బయటి ఉపరితలం కలుషితమైనప్పుడు, అది పిట్టింగ్ తుప్పుకు ఎక్కువగా గురవుతుంది (పటం 1). ఉదాహరణకు, వెల్డింగ్ మరియు గ్రైండింగ్ పనుల వల్ల కలిగే కాలుష్యం, పైపు యొక్క పాసివేటింగ్ ఆక్సైడ్ పొరను దెబ్బతీస్తుంది, తద్వారా పిట్టింగ్ తుప్పు ఏర్పడి, అది వేగవంతం అవుతుంది. పైపుల నుండి వచ్చే కాలుష్యం విషయంలో కూడా ఇదే వర్తిస్తుంది. అదనంగా, ఉప్పునీటి బిందువులు ఆవిరైనప్పుడు, పైపులపై ఏర్పడే తడి ఉప్పు స్ఫటికాలు కూడా ఆక్సైడ్ పొరను రక్షించడానికి అదే పని చేస్తాయి మరియు పిట్టింగ్ తుప్పుకు దారితీయవచ్చు. ఈ రకమైన కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి, మీ పైపులను క్రమం తప్పకుండా స్వచ్ఛమైన నీటితో ఫ్లష్ చేస్తూ శుభ్రంగా ఉంచుకోండి.
పటం 1 – ఆమ్లం, ఉప్పునీరు మరియు ఇతర మలినాలతో కలుషితమైన 316/316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపు, పిట్టింగ్ తుప్పుకు ఎక్కువగా గురవుతుంది.
పగుళ్ల తుప్పు. చాలా సందర్భాలలో, పిట్టింగ్‌ను ఆపరేటర్ సులభంగా గుర్తించగలరు. అయితే, పగుళ్ల తుప్పును గుర్తించడం అంత సులభం కాదు మరియు ఇది ఆపరేటర్లకు, సిబ్బందికి ఎక్కువ ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తుంది. ఇది సాధారణంగా చుట్టుపక్కల ఉన్న పదార్థాల మధ్య ఇరుకైన ఖాళీలు ఉన్న పైపులపై సంభవిస్తుంది, ఉదాహరణకు క్లిప్‌లతో పట్టుకొని ఉన్న పైపులు లేదా పక్కపక్కనే గట్టిగా అమర్చిన పైపులు. ఉప్పునీరు పగుళ్లలోకి ఇంకినప్పుడు, కాలక్రమేణా ఆ ప్రాంతంలో రసాయనికంగా తీవ్రమైన ఆమ్లీకృత ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ (FeCl3) ద్రావణం ఏర్పడి, పగుళ్ల తుప్పును వేగవంతం చేస్తుంది (పటం 2). పగుళ్లు స్వయంగా తుప్పు ప్రమాదాన్ని పెంచుతాయి కాబట్టి, పిట్టింగ్ తుప్పు కంటే చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా పగుళ్ల తుప్పు సంభవించవచ్చు.
పటం 2 – పైపు మరియు పైపు సపోర్ట్ (పైన) మధ్య మరియు పైపును ఇతర ఉపరితలాలకు దగ్గరగా అమర్చినప్పుడు (క్రింద) చీలికలో రసాయనికంగా తీవ్రమైన ఆమ్లీకృత ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ ద్రావణం ఏర్పడటం వలన చీలిక తుప్పు ఏర్పడవచ్చు.
పైపు ముక్కకు మరియు పైపు సపోర్ట్ క్లిప్‌కు మధ్య ఏర్పడిన సందులో, క్రీవిస్ తుప్పు సాధారణంగా మొదట పిట్టింగ్ తుప్పును పోలి ఉంటుంది. అయితే, పగులులోని ద్రవంలో Fe++ గాఢత పెరగడం వల్ల, ప్రారంభంలోని గొయ్యి క్రమంగా పెద్దదవుతూ మొత్తం పగులును కప్పివేస్తుంది. అంతిమంగా, క్రీవిస్ తుప్పు పైపుకు రంధ్రం చేయగలదు.
ఇరుకైన పగుళ్లే తుప్పు పట్టడానికి అతిపెద్ద ప్రమాదం. అందువల్ల, పైపు చుట్టుకొలతలో ఎక్కువ భాగాన్ని చుట్టుముట్టే పైపు క్లాంపులు, పైపు మరియు క్లాంపు మధ్య స్పర్శ ఉపరితలాన్ని తగ్గించే ఓపెన్ క్లాంపుల కంటే ఎక్కువ ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తాయి. నిర్వహణ సాంకేతిక నిపుణులు క్రమం తప్పకుండా క్లాంపులను తెరిచి, పైపు ఉపరితలంపై తుప్పును తనిఖీ చేయడం ద్వారా, పగుళ్లలో తుప్పు పట్టడం వల్ల కలిగే నష్టం లేదా వైఫల్యం యొక్క సంభావ్యతను తగ్గించడంలో సహాయపడగలరు.
అనువర్తనానికి సరైన లోహ మిశ్రమాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా పిట్టింగ్ మరియు క్రీవిస్ తుప్పును ఉత్తమంగా నివారించవచ్చు. నిర్వహణ వాతావరణం, ప్రక్రియ పరిస్థితులు మరియు ఇతర చరరాశుల ఆధారంగా తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి, నిర్దేశకులు అత్యుత్తమ పైపింగ్ పదార్థాన్ని ఎంచుకోవడంలో తగిన శ్రద్ధ వహించాలి.
పదార్థ ఎంపికను ఆప్టిమైజ్ చేయడంలో స్పెసిఫైయర్‌లకు సహాయపడటానికి, వారు స్థానికీకరించిన తుప్పుకు వాటి నిరోధకతను నిర్ధారించడానికి లోహాల PREN విలువలను పోల్చవచ్చు. మిశ్రమలోహం యొక్క రసాయన కూర్పు నుండి, దాని క్రోమియం (Cr), మాలిబ్డినం (Mo), మరియు నైట్రోజన్ (N) కంటెంట్‌తో సహా, PRENను ఈ క్రింది విధంగా లెక్కించవచ్చు:
మిశ్రమలోహంలో తుప్పు నిరోధక మూలకాలైన క్రోమియం, మాలిబ్డినం మరియు నైట్రోజన్ పరిమాణం పెరిగే కొద్దీ PREN పెరుగుతుంది. రసాయన కూర్పుకు సంబంధించి వివిధ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్‌లో, పిట్టింగ్ తుప్పు కనిపించే అత్యల్ప ఉష్ణోగ్రత అయిన క్రిటికల్ పిట్టింగ్ టెంపరేచర్ (CPT) ఆధారంగా PREN సంబంధం ఉంటుంది. ముఖ్యంగా, PREN అనేది CPT కి అనుపాతంలో ఉంటుంది. అందువల్ల, అధిక PREN విలువలు అధిక పిట్టింగ్ నిరోధకతను సూచిస్తాయి. మిశ్రమలోహంతో పోలిస్తే PRENలో స్వల్ప పెరుగుదల అనేది CPTలో స్వల్ప పెరుగుదలకు మాత్రమే సమానం, అయితే PRENలో పెద్ద పెరుగుదల అనేది పనితీరులో గణనీయమైన మెరుగుదలను మరియు గణనీయంగా అధిక CPTని సూచిస్తుంది.
ఆఫ్‌షోర్ ఆయిల్ మరియు గ్యాస్ అనువర్తనాలలో సాధారణంగా ఉపయోగించే వివిధ మిశ్రమలోహాల PREN విలువలను పట్టిక 1 పోలుస్తుంది. అధిక గ్రేడ్ పైపు మిశ్రమలోహాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా స్పెసిఫికేషన్ తుప్పు నిరోధకతను గణనీయంగా ఎలా మెరుగుపరుస్తుందో ఇది చూపిస్తుంది. 316 నుండి 317 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌కు మారినప్పుడు PREN స్వల్పంగా మాత్రమే పెరుగుతుంది. పనితీరులో గణనీయమైన పెరుగుదల కోసం, 6 Mo సూపర్ ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ లేదా 2507 సూపర్ డ్యూప్లెక్స్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌ను ఆదర్శంగా ఉపయోగిస్తారు.
స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో నికెల్ (Ni) అధిక సాంద్రతలు తుప్పు నిరోధకతను కూడా పెంచుతాయి. అయితే, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లోని నికెల్ పరిమాణం PREN సమీకరణంలో భాగం కాదు. ఏదేమైనా, అధిక నికెల్ సాంద్రతలు కలిగిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్‌ను నిర్దేశించడం తరచుగా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఈ మూలకం స్థానికీకరించిన తుప్పు సంకేతాలను చూపే ఉపరితలాలను తిరిగి నిష్క్రియం చేయడానికి సహాయపడుతుంది. 1/8 హార్డ్ పైపును వంచేటప్పుడు లేదా కోల్డ్ డ్రాయింగ్ చేసేటప్పుడు నికెల్ ఆస్టెనైట్‌ను స్థిరీకరిస్తుంది మరియు మార్టెన్‌సైట్ ఏర్పడటాన్ని నిరోధిస్తుంది. మార్టెన్‌సైట్ అనేది లోహాలలో ఒక అవాంఛనీయ స్ఫటికాకార దశ, ఇది స్థానికీకరించిన తుప్పుకు మరియు క్లోరైడ్-ప్రేరిత ఒత్తిడి పగుళ్లకు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది. అధిక పీడన వాయు హైడ్రోజన్‌తో కూడిన అనువర్తనాల కోసం 316/316Lలో కనీసం 12% అధిక నికెల్ పరిమాణం కూడా కావాల్సినదే. ASTM ప్రామాణిక నిర్దేశంలో 316/316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌కు అవసరమైన కనీస నికెల్ సాంద్రత 10%.
సముద్ర వాతావరణంలో ఉపయోగించే పైపులపై ఎక్కడైనా స్థానికీకరించిన తుప్పు పట్టవచ్చు. అయితే, ఇప్పటికే కలుషితమైన ప్రాంతాలలో పిట్టింగ్ తుప్పు పట్టే అవకాశం ఎక్కువగా ఉండగా, పైపు మరియు మౌంటింగ్ హార్డ్‌వేర్ మధ్య ఇరుకైన ఖాళీలు ఉన్న ప్రాంతాలలో క్రీవిస్ తుప్పు పట్టే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది. PRENను ఆధారంగా ఉపయోగించి, ఏ విధమైన స్థానికీకరించిన తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి స్పెసిఫైయర్ ఉత్తమమైన పైపు మిశ్రమాన్ని ఎంచుకోవచ్చు.
అయితే, తుప్పు పట్టే ప్రమాదాన్ని ప్రభావితం చేసే ఇతర అంశాలు కూడా ఉన్నాయని గుర్తుంచుకోండి. ఉదాహరణకు, ఉష్ణోగ్రత స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క పిట్టింగ్ నిరోధకతను ప్రభావితం చేస్తుంది. వేడి సముద్ర వాతావరణాల కోసం, 6 మాలిబ్డినం సూపర్ ఆస్టెనిటిక్ లేదా 2507 సూపర్ డ్యూప్లెక్స్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపును తీవ్రంగా పరిగణించాలి, ఎందుకంటే ఈ పదార్థాలు స్థానికీకరించిన తుప్పు మరియు క్లోరైడ్ స్ట్రెస్ క్రాకింగ్‌కు అద్భుతమైన నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి. చల్లని వాతావరణాల కోసం, 316/316L పైపు సరిపోవచ్చు, ప్రత్యేకించి దాని విజయవంతమైన వినియోగ చరిత్ర ఉన్నట్లయితే.
ఆఫ్‌షోర్ ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు మరియు ఆపరేటర్లు ట్యూబింగ్ అమర్చిన తర్వాత తుప్పు పట్టే ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి కూడా చర్యలు తీసుకోవచ్చు. పిట్టింగ్ తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి వారు పైపులను క్రమం తప్పకుండా శుభ్రంగా ఉంచి, మంచినీటితో ఫ్లష్ చేయాలి. అలాగే, క్రీవిస్ తుప్పు ఉనికిని పరిశీలించడానికి, సాధారణ తనిఖీల సమయంలో నిర్వహణ సాంకేతిక నిపుణులచే ట్యూబింగ్ క్లాంపులను తెరిపించాలి.
పైన వివరించిన దశలను అనుసరించడం ద్వారా, ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు మరియు నిర్వాహకులు సముద్ర వాతావరణంలో ట్యూబింగ్ తుప్పు పట్టడం మరియు సంబంధిత లీక్‌ల ప్రమాదాన్ని తగ్గించవచ్చు, తద్వారా భద్రత మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు, అదే సమయంలో ఉత్పత్తి నష్టం లేదా అస్థిర ఉద్గారాల విడుదల అవకాశాన్ని కూడా 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 సాంకేతికతలోని పురోగతులు, చమురు మరియు గ్యాస్ పరిశ్రమ సమస్యలు, అలాగే SPE మరియు దాని సభ్యుల గురించిన వార్తలపై ప్రామాణికమైన సంక్షిప్త నివేదికలు మరియు ప్రత్యేక కథనాలను అందిస్తుంది.