స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులకు స్వాభావిక తుప్పు నిరోధకత ఉన్నప్పటికీ, సముద్ర వాతావరణంలో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులు వాటి అంచనా సేవా జీవితంలో వివిధ రకాల తుప్పుకు గురవుతాయి. ఈ తుప్పు పారిపోయే ఉద్గారాలు, ఉత్పత్తి నష్టాలు మరియు సంభావ్య ప్రమాదాలకు దారితీస్తుంది. మెరుగైన తుప్పు నిరోధకత కోసం ప్రారంభం నుండే బలమైన పైపు పదార్థాలను పేర్కొనడం ద్వారా ఆఫ్‌షోర్ ప్లాట్‌ఫామ్ యజమానులు మరియు ఆపరేటర్లు తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించవచ్చు. ఆ తరువాత, రసాయన ఇంజెక్షన్ లైన్‌లు, హైడ్రాలిక్ మరియు ఇంపల్స్ లైన్‌లు మరియు ప్రాసెస్ ఇన్‌స్ట్రుమెంటేషన్ మరియు ఇన్‌స్ట్రుమెంటేషన్‌లను తనిఖీ చేసేటప్పుడు తుప్పు ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన పైపింగ్ యొక్క సమగ్రతకు ముప్పు కలిగించకుండా లేదా భద్రతకు రాజీ పడకుండా చూసుకోవడానికి వారు అప్రమత్తంగా ఉండాలి.
స్థానిక తుప్పు అనేక ప్లాట్‌ఫారమ్‌లు, ఓడలు, ఓడలు మరియు ఆఫ్‌షోర్ పైప్‌లైన్‌లలో కనిపిస్తుంది. ఈ తుప్పు గుంటలు లేదా పగుళ్ల తుప్పు రూపంలో ఉండవచ్చు, వీటిలో ఏదైనా పైపు గోడను క్షీణింపజేసి ద్రవం విడుదలయ్యేలా చేస్తుంది.
అప్లికేషన్ యొక్క ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ తుప్పు పట్టే ప్రమాదం పెరుగుతుంది. వేడి ట్యూబ్ యొక్క రక్షిత బాహ్య నిష్క్రియాత్మక ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ యొక్క క్షీణతను వేగవంతం చేస్తుంది, తద్వారా గుంతలను ప్రోత్సహిస్తుంది.
దురదృష్టవశాత్తు, స్థానికీకరించిన గుంతలు మరియు పగుళ్ల తుప్పును గుర్తించడం కష్టం, దీని వలన ఈ రకమైన తుప్పును గుర్తించడం, అంచనా వేయడం మరియు రూపొందించడం కష్టమవుతుంది. ఈ ప్రమాదాల దృష్ట్యా, ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు, ఆపరేటర్లు మరియు డిజైనీలు వారి అప్లికేషన్ కోసం ఉత్తమ పైప్‌లైన్ పదార్థాన్ని ఎంచుకోవడంలో జాగ్రత్త వహించాలి. తుప్పుకు వ్యతిరేకంగా వారి మొదటి రక్షణ మార్గం మెటీరియల్ ఎంపిక, కాబట్టి దానిని సరిగ్గా పొందడం చాలా ముఖ్యం. అదృష్టవశాత్తూ, వారు స్థానికీకరించిన తుప్పు నిరోధకత యొక్క చాలా సరళమైన కానీ చాలా ప్రభావవంతమైన కొలత అయిన పిట్టింగ్ రెసిస్టెన్స్ ఈక్వివలెంట్ నంబర్ (PREN) ను ఉపయోగించవచ్చు. లోహం యొక్క PREN విలువ ఎక్కువగా ఉంటే, స్థానికీకరించిన తుప్పుకు దాని నిరోధకత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
ఈ వ్యాసంలో గుంతలు మరియు పగుళ్ల తుప్పును ఎలా గుర్తించాలో మరియు పదార్థం యొక్క PREN విలువ ఆధారంగా ఆఫ్‌షోర్ చమురు మరియు గ్యాస్ అనువర్తనాల కోసం గొట్టాల పదార్థ ఎంపికను ఎలా ఆప్టిమైజ్ చేయాలో పరిశీలిస్తాము.
సాధారణ తుప్పు కంటే చిన్న ప్రాంతాలలో స్థానిక తుప్పు సంభవిస్తుంది, ఇది లోహ ఉపరితలంపై మరింత ఏకరీతిగా ఉంటుంది. ఉప్పునీరుతో సహా తినివేయు ద్రవాలకు గురికావడం ద్వారా లోహం యొక్క బయటి క్రోమియం-సమృద్ధ నిష్క్రియాత్మక ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ చీలిపోయినప్పుడు 316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ గొట్టాలపై గుంటలు మరియు పగుళ్ల తుప్పు ఏర్పడటం ప్రారంభమవుతుంది. క్లోరైడ్‌లతో సమృద్ధిగా ఉన్న సముద్ర వాతావరణాలు, అలాగే అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు ట్యూబింగ్ ఉపరితలం యొక్క కాలుష్యం కూడా ఈ నిష్క్రియాత్మక పొర యొక్క క్షీణత సంభావ్యతను పెంచుతాయి.
పిట్టింగ్ పైపులోని ఒక భాగంలోని పాసివేషన్ ఫిల్మ్ విచ్ఛిన్నమై, పైపు ఉపరితలంపై చిన్న కుహరాలు లేదా గుంటలు ఏర్పడినప్పుడు పిట్టింగ్ తుప్పు ఏర్పడుతుంది. ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రతిచర్యలు కొనసాగుతున్నప్పుడు ఇటువంటి గుంటలు పెరిగే అవకాశం ఉంది, దీని ఫలితంగా లోహంలోని ఇనుము పిట్ దిగువన ద్రావణంలో కరిగిపోతుంది. కరిగిన ఇనుము పిట్ పైభాగానికి వ్యాపించి ఆక్సీకరణం చెంది ఐరన్ ఆక్సైడ్ లేదా తుప్పును ఏర్పరుస్తుంది. పిట్ లోతుగా పెరిగేకొద్దీ, ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రతిచర్యలు వేగవంతం అవుతాయి, తుప్పు పెరుగుతుంది, ఇది పైపు గోడ యొక్క చిల్లులకు దారితీస్తుంది మరియు లీకేజీలకు దారితీస్తుంది.
గొట్టాల బయటి ఉపరితలం కలుషితమైతే గుంతలు ఏర్పడే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది (చిత్రం 1). ఉదాహరణకు, వెల్డింగ్ మరియు గ్రైండింగ్ కార్యకలాపాల నుండి వచ్చే కలుషితాలు పైపు యొక్క పాసివేషన్ ఆక్సైడ్ పొరను దెబ్బతీస్తాయి, తద్వారా గుంతలు ఏర్పడి వేగవంతం చేస్తాయి. పైపుల నుండి వచ్చే కాలుష్యాన్ని ఎదుర్కోవటానికి కూడా ఇది వర్తిస్తుంది. అదనంగా, ఉప్పు బిందువులు ఆవిరైపోతున్నప్పుడు, పైపులపై ఏర్పడే తడి ఉప్పు స్ఫటికాలు ఆక్సైడ్ పొరను రక్షిస్తాయి మరియు గుంతలకు దారితీయవచ్చు. ఈ రకమైన కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి, మీ పైపులను క్రమం తప్పకుండా మంచినీటితో ఫ్లష్ చేయడం ద్వారా వాటిని శుభ్రంగా ఉంచండి.
చిత్రం 1. యాసిడ్, సెలైన్ మరియు ఇతర నిక్షేపాలతో కలుషితమైన 316/316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపు గుంతలకు గురయ్యే అవకాశం చాలా ఎక్కువ.
పగుళ్ల తుప్పు. చాలా సందర్భాలలో, గుంతలను ఆపరేటర్ సులభంగా గుర్తించవచ్చు. అయితే, పగుళ్ల తుప్పును గుర్తించడం అంత సులభం కాదు మరియు ఆపరేటర్లు మరియు సిబ్బందికి ఎక్కువ ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తుంది. ఇది సాధారణంగా చుట్టుపక్కల పదార్థాల మధ్య ఇరుకైన అంతరాలను కలిగి ఉన్న పైపులపై సంభవిస్తుంది, ఉదాహరణకు బిగింపులతో ఉంచబడిన పైపులు లేదా ఒకదానికొకటి గట్టిగా ప్యాక్ చేయబడిన పైపులు. ఉప్పునీరు అంతరంలోకి చొచ్చుకుపోయినప్పుడు, కాలక్రమేణా, ఈ ప్రాంతంలో రసాయనికంగా దూకుడుగా ఉండే ఆమ్లీకృత ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ ద్రావణం (FeCl3) ఏర్పడుతుంది, ఇది అంతరం యొక్క వేగవంతమైన తుప్పుకు కారణమవుతుంది (చిత్రం 2). దాని స్వభావం ద్వారా పగుళ్ల తుప్పు తుప్పు ప్రమాదాన్ని పెంచుతుంది కాబట్టి, గుంతల తుప్పు పిట్టింగ్ కంటే చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సంభవించవచ్చు.
చిత్రం 2 - పైపు మరియు పైపు మద్దతు (పైభాగం) మధ్య మరియు పైపును ఇతర ఉపరితలాలకు (క్రింద) దగ్గరగా అమర్చినప్పుడు, అంతరంలో రసాయనికంగా దూకుడుగా ఉండే ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ యొక్క ఆమ్లీకృత ద్రావణం ఏర్పడటం వలన పగుళ్లు తుప్పు పట్టవచ్చు.
పగుళ్ల తుప్పు సాధారణంగా పైపు విభాగం మరియు పైపు మద్దతు కాలర్ మధ్య ఏర్పడిన అంతరంలో మొదట గుంతలను అనుకరిస్తుంది. అయితే, పగులు లోపల ద్రవంలో Fe++ గాఢత పెరుగుదల కారణంగా, ప్రారంభ గరాటు మొత్తం పగులును కప్పే వరకు పెద్దదిగా మరియు పెద్దదిగా మారుతుంది. చివరికి, పగుళ్ల తుప్పు పైపు చిల్లులకు దారితీస్తుంది.
దట్టమైన పగుళ్లు తుప్పు పట్టడానికి అత్యంత ప్రమాదకరమైనవి. అందువల్ల, పైపు చుట్టుకొలతలో ఎక్కువ భాగాన్ని చుట్టుముట్టే పైపు బిగింపులు ఓపెన్ క్లాంప్‌ల కంటే ఎక్కువ ప్రమాదకరంగా ఉంటాయి, ఇవి పైపు మరియు బిగింపు మధ్య కాంటాక్ట్ ఉపరితలాన్ని తగ్గిస్తాయి. సర్వీస్ టెక్నీషియన్లు క్రమం తప్పకుండా ఫిక్చర్‌లను తెరిచి, తుప్పు పట్టడం కోసం పైపు ఉపరితలాలను తనిఖీ చేయడం ద్వారా పగుళ్ల తుప్పు నష్టం లేదా వైఫల్య అవకాశాన్ని తగ్గించడంలో సహాయపడతారు.
నిర్దిష్ట అప్లికేషన్ కోసం సరైన లోహ మిశ్రమాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా గుంతలు మరియు పగుళ్ల తుప్పును నివారించవచ్చు. ఆపరేటింగ్ వాతావరణం, ప్రక్రియ పరిస్థితులు మరియు ఇతర వేరియబుల్స్‌పై ఆధారపడి, తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి సరైన పైపింగ్ పదార్థాన్ని ఎంచుకోవడంలో స్పెసిఫైయర్‌లు తగిన శ్రద్ధ వహించాలి.
స్పెసిఫైయర్లు తమ పదార్థాల ఎంపికను ఆప్టిమైజ్ చేయడంలో సహాయపడటానికి, వారు స్థానికీకరించిన తుప్పుకు వాటి నిరోధకతను నిర్ణయించడానికి లోహాల PREN విలువలను పోల్చవచ్చు. PREN ను మిశ్రమం యొక్క రసాయన శాస్త్రం నుండి లెక్కించవచ్చు, దాని క్రోమియం (Cr), మాలిబ్డినం (Mo) మరియు నైట్రోజన్ (N) కంటెంట్‌తో సహా, ఈ క్రింది విధంగా:
మిశ్రమంలో క్రోమియం, మాలిబ్డినం మరియు నైట్రోజన్ యొక్క తుప్పు-నిరోధక మూలకాల కంటెంట్‌తో PREN పెరుగుతుంది. PREN నిష్పత్తి రసాయన కూర్పుపై ఆధారపడి వివిధ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లకు క్రిటికల్ పిట్టింగ్ ఉష్ణోగ్రత (CPT) - పిట్టింగ్ జరిగే 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 చాలా ఎక్కువ CPT కంటే పనితీరులో గణనీయమైన మెరుగుదలను సూచిస్తుంది.
ఆఫ్‌షోర్ చమురు మరియు గ్యాస్ పరిశ్రమలో సాధారణంగా ఉపయోగించే వివిధ మిశ్రమాల కోసం PREN విలువలను టేబుల్ 1 పోల్చింది. అధిక నాణ్యత గల పైపు మిశ్రమాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా స్పెసిఫికేషన్ తుప్పు నిరోధకతను ఎలా బాగా మెరుగుపరుస్తుందో ఇది చూపిస్తుంది. PREN 316 SS నుండి 317 SSకి కొద్దిగా పెరుగుతుంది. సూపర్ ఆస్టెనిటిక్ 6 Mo SS లేదా సూపర్ డ్యూప్లెక్స్ 2507 SS గణనీయమైన పనితీరు లాభాలకు అనువైనవి.
స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో అధిక నికెల్ (Ni) సాంద్రతలు కూడా తుప్పు నిరోధకతను పెంచుతాయి. అయితే, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లోని నికెల్ కంటెంట్ PREN సమీకరణంలో భాగం కాదు. ఏదేమైనా, అధిక నికెల్ కంటెంట్ ఉన్న స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లను ఎంచుకోవడం తరచుగా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఈ మూలకం స్థానికీకరించిన తుప్పు సంకేతాలను చూపించే ఉపరితలాలను తిరిగి అమర్చడంలో సహాయపడుతుంది. నికెల్ ఆస్టెనైట్‌ను స్థిరీకరిస్తుంది మరియు 1/8 దృఢమైన పైపును వంగినప్పుడు లేదా చల్లగా లాగేటప్పుడు మార్టెన్‌సైట్ ఏర్పడకుండా నిరోధిస్తుంది. మార్టెన్‌సైట్ అనేది లోహాలలో అవాంఛనీయమైన స్ఫటికాకార దశ, ఇది స్థానికీకరించిన తుప్పుకు అలాగే క్లోరైడ్-ప్రేరిత ఒత్తిడి పగుళ్లకు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది. 316/316L స్టీల్‌లో కనీసం 12% అధిక నికెల్ కంటెంట్ అధిక పీడన హైడ్రోజన్ వాయువు అనువర్తనాలకు కూడా అవసరం. ASTM 316/316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌కు అవసరమైన కనీస నికెల్ సాంద్రత 10%.
సముద్ర వాతావరణంలో ఉపయోగించే పైప్‌లైన్‌లో ఎక్కడైనా స్థానిక తుప్పు సంభవించవచ్చు. అయితే, ఇప్పటికే కలుషితమైన ప్రాంతాలలో గుంతలు ఏర్పడే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే పైపు మరియు సంస్థాపనా పరికరాల మధ్య ఇరుకైన ఖాళీలు ఉన్న ప్రాంతాలలో పగుళ్ల తుప్పు సంభవించే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది. PRENని ప్రాతిపదికగా ఉపయోగించి, స్పెసిఫైయర్ ఏ రకమైన స్థానిక తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి ఉత్తమ పైపు గ్రేడ్‌ను ఎంచుకోవచ్చు.
అయితే, తుప్పు ప్రమాదాన్ని ప్రభావితం చేసే ఇతర వేరియబుల్స్ ఉన్నాయని గుర్తుంచుకోండి. ఉదాహరణకు, ఉష్ణోగ్రత స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క పిట్టింగ్ నిరోధకతను ప్రభావితం చేస్తుంది. వేడి సముద్ర వాతావరణాలకు, సూపర్ ఆస్టెనిటిక్ 6 మాలిబ్డినం స్టీల్ లేదా సూపర్ డ్యూప్లెక్స్ 2507 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులను తీవ్రంగా పరిగణించాలి ఎందుకంటే ఈ పదార్థాలు స్థానిక తుప్పు మరియు క్లోరైడ్ పగుళ్లకు అద్భుతమైన నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి. చల్లని వాతావరణాలకు, 316/316L పైపు సరిపోతుంది, ప్రత్యేకించి విజయవంతమైన ఉపయోగం యొక్క చరిత్ర ఉంటే.
ఆఫ్‌షోర్ ప్లాట్‌ఫామ్ యజమానులు మరియు నిర్వాహకులు కూడా గొట్టాలను ఏర్పాటు చేసిన తర్వాత తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి చర్యలు తీసుకోవచ్చు. వారు పైపులను శుభ్రంగా ఉంచుకోవాలి మరియు గుంతల ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి క్రమం తప్పకుండా మంచినీటితో ఫ్లష్ చేయాలి. పగుళ్ల తుప్పును తనిఖీ చేయడానికి సాధారణ తనిఖీల సమయంలో క్లాంప్‌లను తెరవడానికి నిర్వహణ సాంకేతిక నిపుణులను కూడా వారు నియమించాలి.
పైన పేర్కొన్న దశలను అనుసరించడం ద్వారా, ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు మరియు నిర్వాహకులు సముద్ర వాతావరణంలో పైపు తుప్పు మరియు సంబంధిత లీకేజీల ప్రమాదాన్ని తగ్గించవచ్చు, భద్రత మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు మరియు ఉత్పత్తి నష్టం లేదా ఫ్యుజిటివ్ ఉద్గారాల అవకాశాన్ని తగ్గించవచ్చు.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
సొసైటీ ఆఫ్ పెట్రోలియం ఇంజనీర్స్ యొక్క ప్రధాన పత్రిక అయిన జర్నల్ ఆఫ్ పెట్రోలియం టెక్నాలజీ, అప్‌స్ట్రీమ్ టెక్నాలజీలో పురోగతి, చమురు మరియు గ్యాస్ పరిశ్రమ సమస్యలు మరియు SPE మరియు దాని సభ్యుల గురించి వార్తలపై అధికారిక సంక్షిప్త సమాచారం మరియు కథనాలను అందిస్తుంది.