స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపుల యొక్క స్వాభావిక తుప్పు నిరోధకత ఉన్నప్పటికీ, సముద్ర పరిసరాలలో అమర్చబడిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులు వారి ఆశించిన సేవా జీవితంలో వివిధ రకాల తుప్పుకు లోబడి ఉంటాయి.ఈ తుప్పు పారిపోయే ఉద్గారాలు, ఉత్పత్తి నష్టాలు మరియు సంభావ్య ప్రమాదాలకు దారి తీస్తుంది.ఆఫ్‌షోర్ ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు మరియు ఆపరేటర్‌లు మెరుగైన తుప్పు నిరోధకతను అందించే బలమైన పైపు పదార్థాలను పేర్కొనడం ద్వారా తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించవచ్చు.ఆ తర్వాత, రసాయన ఇంజెక్షన్ లైన్‌లు, హైడ్రాలిక్ మరియు ఇంపల్స్ లైన్‌లు మరియు ప్రాసెస్ ఇన్‌స్ట్రుమెంటేషన్ మరియు ఇన్‌స్ట్రుమెంటేషన్‌ను పరిశీలించేటప్పుడు వారు తప్పనిసరిగా అప్రమత్తంగా ఉండాలి మరియు వ్యవస్థాపించిన పైపింగ్ యొక్క సమగ్రతకు తుప్పు పడకుండా లేదా భద్రతకు రాజీ పడకుండా చూసుకోవాలి.
అనేక ప్లాట్‌ఫారమ్‌లు, నౌకలు, నౌకలు మరియు ఆఫ్‌షోర్ పైప్‌లైన్‌లలో స్థానికీకరించిన తుప్పు కనుగొనవచ్చు.ఈ తుప్పు పిట్టింగ్ లేదా పగుళ్ల తుప్పు రూపంలో ఉంటుంది, వీటిలో దేనినైనా పైపు గోడను చెరిపివేయవచ్చు మరియు ద్రవాన్ని విడుదల చేయవచ్చు.
అప్లికేషన్ యొక్క ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ తుప్పు ప్రమాదం పెరుగుతుంది.వేడి ట్యూబ్ యొక్క రక్షిత బాహ్య నిష్క్రియ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ యొక్క క్షీణతను వేగవంతం చేస్తుంది, తద్వారా పిట్టింగ్‌ను ప్రోత్సహిస్తుంది.
దురదృష్టవశాత్తూ, స్థానికీకరించిన పిట్టింగ్ మరియు పగుళ్ల తుప్పును గుర్తించడం కష్టం, ఈ రకమైన తుప్పును గుర్తించడం, అంచనా వేయడం మరియు రూపకల్పన చేయడం కష్టం.ఈ రిస్క్‌ల దృష్ట్యా, ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు, ఆపరేటర్‌లు మరియు రూపకర్తలు తమ అప్లికేషన్ కోసం ఉత్తమమైన పైప్‌లైన్ మెటీరియల్‌ని ఎంచుకోవడంలో జాగ్రత్తగా ఉండాలి.మెటీరియల్ ఎంపిక అనేది తుప్పుకు వ్యతిరేకంగా రక్షణ యొక్క మొదటి లైన్, కాబట్టి దాన్ని సరిగ్గా పొందడం చాలా ముఖ్యం.అదృష్టవశాత్తూ, వారు స్థానికీకరించిన తుప్పు నిరోధకత యొక్క చాలా సరళమైన కానీ చాలా ప్రభావవంతమైన కొలతను ఎంచుకోవచ్చు, పిట్టింగ్ రెసిస్టెన్స్ ఈక్వివలెంట్ నంబర్ (PREN).లోహం యొక్క PREN విలువ ఎక్కువ, స్థానికీకరించిన తుప్పుకు దాని నిరోధకత ఎక్కువ.
ఈ కథనం పిట్టింగ్ మరియు పగుళ్ల తుప్పును ఎలా గుర్తించాలో అలాగే మెటీరియల్ PREN విలువ ఆధారంగా ఆఫ్‌షోర్ ఆయిల్ మరియు గ్యాస్ అప్లికేషన్‌ల కోసం ట్యూబ్ మెటీరియల్ ఎంపికను ఎలా ఆప్టిమైజ్ చేయాలో పరిశీలిస్తుంది.
సాధారణ తుప్పుతో పోలిస్తే చిన్న ప్రాంతాలలో స్థానికీకరించిన తుప్పు సంభవిస్తుంది, ఇది మెటల్ ఉపరితలంపై మరింత ఏకరీతిగా ఉంటుంది.316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ గొట్టాలపై పిట్టింగ్ మరియు చీలిక తుప్పు ఏర్పడడం ప్రారంభిస్తుంది, ఉప్పు నీటితో సహా తినివేయు ద్రవాలకు గురికావడం వల్ల లోహం యొక్క బాహ్య క్రోమియం అధికంగా ఉండే పాసివ్ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ విచ్ఛిన్నమవుతుంది.క్లోరైడ్లతో సమృద్ధిగా ఉన్న సముద్ర పరిసరాలు, అలాగే అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు గొట్టాల ఉపరితలం యొక్క కాలుష్యం కూడా, ఈ పాసివేషన్ ఫిల్మ్ యొక్క అధోకరణం యొక్క సంభావ్యతను పెంచుతుంది.
పిట్టింగ్ పైప్ యొక్క ఉపరితలంపై చిన్న కావిటీస్ లేదా గుంటలను ఏర్పరుచుకుంటూ, పైప్ యొక్క ఒక విభాగంలోని పాసివేషన్ ఫిల్మ్ విచ్ఛిన్నమైనప్పుడు పిట్టింగ్ తుప్పు ఏర్పడుతుంది.ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రతిచర్యలు కొనసాగుతున్నందున ఇటువంటి గుంటలు పెరిగే అవకాశం ఉంది, దీని ఫలితంగా లోహంలోని ఇనుము పిట్ దిగువన ద్రావణంలో కరిగిపోతుంది.కరిగిన ఇనుము పిట్ పైభాగానికి వ్యాపించి, ఆక్సీకరణం చెంది ఐరన్ ఆక్సైడ్ లేదా రస్ట్‌గా మారుతుంది.పిట్ లోతుగా, ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రతిచర్యలు వేగవంతం అవుతాయి, తుప్పు పెరుగుతుంది, ఇది పైపు గోడ యొక్క చిల్లులు మరియు లీక్‌లకు దారితీస్తుంది.
ట్యూబ్‌లు వాటి బయటి ఉపరితలం కలుషితమైతే పిట్టింగ్‌కు ఎక్కువ అవకాశం ఉంటుంది (మూర్తి 1).ఉదాహరణకు, వెల్డింగ్ మరియు గ్రౌండింగ్ కార్యకలాపాల నుండి వచ్చే కలుషితాలు పైప్ యొక్క పాసివేషన్ ఆక్సైడ్ పొరను దెబ్బతీస్తాయి, తద్వారా పిట్టింగ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది మరియు వేగవంతం చేస్తుంది.పైపుల నుండి వచ్చే కాలుష్యంతో వ్యవహరించడానికి కూడా అదే జరుగుతుంది.అదనంగా, ఉప్పు బిందువులు ఆవిరైనప్పుడు, పైపులపై ఏర్పడే తడి ఉప్పు స్ఫటికాలు ఆక్సైడ్ పొరను రక్షిస్తాయి మరియు పిట్టింగ్‌కు దారితీస్తాయి.ఈ రకమైన కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి, మీ పైపులను మంచినీటితో క్రమం తప్పకుండా ఫ్లష్ చేయడం ద్వారా వాటిని శుభ్రంగా ఉంచండి.
మూర్తి 1. యాసిడ్, సెలైన్ మరియు ఇతర నిక్షేపాలతో కలుషితమైన 316/316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపు పిట్టింగ్‌కు చాలా అవకాశం ఉంది.
చీలిక తుప్పు.చాలా సందర్భాలలో, పిట్టింగ్ ఆపరేటర్ ద్వారా సులభంగా గుర్తించబడుతుంది.అయినప్పటికీ, పగుళ్ల తుప్పును గుర్తించడం అంత సులభం కాదు మరియు ఆపరేటర్లు మరియు సిబ్బందికి ఎక్కువ ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తుంది.ఇది సాధారణంగా చుట్టుపక్కల పదార్థాల మధ్య ఇరుకైన ఖాళీలను కలిగి ఉన్న పైపులపై జరుగుతుంది, ఉదాహరణకు బిగింపులతో ఉంచబడిన పైపులు లేదా ఒకదానికొకటి గట్టిగా ప్యాక్ చేయబడిన పైపులు.ఉప్పునీరు పగుళ్లలోకి ప్రవేశించినప్పుడు, కాలక్రమేణా, రసాయనికంగా దూకుడుగా ఉండే ఆమ్లీకృత ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ ద్రావణం (FeCl3) ఈ ప్రాంతంలో ఏర్పడుతుంది, ఇది పగుళ్ల తుప్పును వేగవంతం చేస్తుంది (Fig. 2).చీలిక కూడా తుప్పు ప్రమాదాన్ని పెంచుతుంది కాబట్టి, పిట్టింగ్ కంటే చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పగుళ్ల తుప్పు సంభవించవచ్చు.
మూర్తి 2 - గ్యాప్‌లో ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ యొక్క రసాయనికంగా ఉగ్రమైన ఆమ్లీకృత ద్రావణం ఏర్పడటం వలన పైపు మరియు పైపు మద్దతు (పైభాగం) మరియు ఇతర ఉపరితలాలకు (దిగువ) దగ్గరగా పైపును వ్యవస్థాపించినప్పుడు చీలిక తుప్పు ఏర్పడుతుంది.
పగుళ్ల తుప్పు సాధారణంగా పైపు విభాగం మరియు పైపు మద్దతు కాలర్ మధ్య ఏర్పడిన గ్యాప్‌లో మొదట పిట్టింగ్‌ను అనుకరిస్తుంది.అయితే, ఫ్రాక్చర్ లోపల ద్రవంలో Fe++ గాఢత పెరగడం వల్ల, ప్రారంభ గరాటు మొత్తం ఫ్రాక్చర్‌ను కవర్ చేసే వరకు పెద్దదిగా మరియు పెద్దదిగా మారుతుంది.అంతిమంగా, పగుళ్ల తుప్పు పైపు యొక్క చిల్లులకు దారితీస్తుంది.
దట్టమైన పగుళ్లు తుప్పు యొక్క గొప్ప ప్రమాదాన్ని సూచిస్తాయి.అందువల్ల, పైపు చుట్టుకొలతలో ఎక్కువ భాగాన్ని చుట్టుముట్టే పైపు బిగింపులు ఓపెన్ క్లాంప్‌ల కంటే ఎక్కువ ప్రమాదకరంగా ఉంటాయి, ఇవి పైపు మరియు బిగింపు మధ్య సంపర్క ఉపరితలాన్ని తగ్గిస్తాయి.సర్వీస్ టెక్నీషియన్లు క్రమం తప్పకుండా బిగింపులను తెరవడం మరియు తుప్పు కోసం పైపు ఉపరితలాన్ని తనిఖీ చేయడం ద్వారా పగుళ్ల తుప్పు నష్టం లేదా వైఫల్యం యొక్క అవకాశాన్ని తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది.
అప్లికేషన్ కోసం సరైన లోహ మిశ్రమాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా గుంటలు మరియు పగుళ్ల తుప్పును నివారించవచ్చు.ప్రక్రియ వాతావరణం, ప్రక్రియ పరిస్థితులు మరియు ఇతర వేరియబుల్స్‌పై ఆధారపడి తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి వాంఛనీయ పైపింగ్ మెటీరియల్‌ని ఎంచుకోవడంలో స్పెసిఫైయర్‌లు తప్పనిసరిగా శ్రద్ధ వహించాలి.
స్పెసిఫైయర్‌లు మెటీరియల్ ఎంపికను ఆప్టిమైజ్ చేయడంలో సహాయపడటానికి, వారు లోహాల PREN విలువలను స్థానికీకరించిన తుప్పుకు నిరోధకతను గుర్తించడానికి సరిపోల్చవచ్చు.PREN దాని క్రోమియం (Cr), మాలిబ్డినం (Mo) మరియు నైట్రోజన్ (N) కంటెంట్‌తో సహా మిశ్రమం యొక్క రసాయన శాస్త్రం నుండి ఈ క్రింది విధంగా లెక్కించబడుతుంది:
మిశ్రమంలో క్రోమియం, మాలిబ్డినం మరియు నైట్రోజన్ యొక్క తుప్పు-నిరోధక మూలకాల కంటెంట్తో PREN పెరుగుతుంది.PREN నిష్పత్తి క్రిటికల్ పిట్టింగ్ ఉష్ణోగ్రత (CPT)పై ఆధారపడి ఉంటుంది - పిట్టింగ్ సంభవించే అతి తక్కువ ఉష్ణోగ్రత - రసాయన కూర్పుపై ఆధారపడి వివిధ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్ కోసం.ముఖ్యంగా, PREN CPTకి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.అందువల్ల, అధిక PREN విలువలు అధిక పిట్టింగ్ నిరోధకతను సూచిస్తాయి.PRENలో చిన్న పెరుగుదల మిశ్రమంతో పోలిస్తే CPTలో స్వల్ప పెరుగుదలకు సమానం, అయితే PRENలో పెద్ద పెరుగుదల గణనీయంగా ఎక్కువ CPT కంటే పనితీరులో గణనీయమైన మెరుగుదలని సూచిస్తుంది.
ఆఫ్‌షోర్ ఆయిల్ మరియు గ్యాస్ పరిశ్రమలో సాధారణంగా ఉపయోగించే వివిధ మిశ్రమాల కోసం PREN విలువలను టేబుల్ 1 పోల్చింది.అధిక నాణ్యత గల పైపు మిశ్రమాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా స్పెసిఫికేషన్ తుప్పు నిరోధకతను ఎలా మెరుగుపరుస్తుందో ఇది చూపిస్తుంది.PREN 316 SS నుండి 317 SSకి కొద్దిగా పెరుగుతుంది.సూపర్ ఆస్టెనిటిక్ 6 మో SS లేదా సూపర్ డ్యూప్లెక్స్ 2507 SS పనితీరులో గణనీయమైన పెరుగుదలకు అనువైనవి.
స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో అధిక నికెల్ (Ni) సాంద్రతలు కూడా తుప్పు నిరోధకతను పెంచుతాయి.అయినప్పటికీ, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క నికెల్ కంటెంట్ PREN సమీకరణంలో భాగం కాదు.ఏదైనా సందర్భంలో, అధిక నికెల్ కంటెంట్‌తో స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లను ఎంచుకోవడం తరచుగా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఈ మూలకం స్థానికీకరించిన తుప్పు సంకేతాలను చూపించే ఉపరితలాలను తిరిగి నిష్క్రియం చేయడానికి సహాయపడుతుంది.నికెల్ ఆస్టెనైట్‌ను స్థిరీకరిస్తుంది మరియు 1/8 దృఢమైన పైపును వంచి లేదా చల్లగా గీయడం వలన మార్టెన్‌సైట్ ఏర్పడకుండా నిరోధిస్తుంది.మార్టెన్‌సైట్ అనేది లోహాలలో అవాంఛనీయమైన స్ఫటికాకార దశ, ఇది స్థానికీకరించిన తుప్పు మరియు క్లోరైడ్-ప్రేరిత ఒత్తిడి పగుళ్లకు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది.316/316L స్టీల్‌లో కనీసం 12% ఉన్న అధిక నికెల్ కంటెంట్ కూడా అధిక పీడన హైడ్రోజన్ గ్యాస్ అప్లికేషన్‌లకు కావాల్సినది.ASTM 316/316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌కు అవసరమైన కనీస నికెల్ సాంద్రత 10%.
సముద్ర పరిసరాలలో ఉపయోగించే పైపులపై ఎక్కడైనా స్థానికీకరించిన తుప్పు సంభవించవచ్చు.అయినప్పటికీ, ఇప్పటికే కలుషితమైన ప్రదేశాలలో పిట్టింగ్ ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే పైపు మరియు ఇన్‌స్టాలేషన్ పరికరాల మధ్య ఇరుకైన ఖాళీలు ఉన్న ప్రదేశాలలో పగుళ్ల తుప్పు ఎక్కువగా ఉంటుంది.PRENని ప్రాతిపదికగా ఉపయోగించి, స్పెసిఫైయర్ ఏ విధమైన స్థానికీకరించిన తుప్పు ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి ఉత్తమమైన పైపు మిశ్రమాన్ని ఎంచుకోవచ్చు.
అయినప్పటికీ, తుప్పు ప్రమాదాన్ని ప్రభావితం చేసే ఇతర వేరియబుల్స్ ఉన్నాయని గుర్తుంచుకోండి.ఉదాహరణకు, ఉష్ణోగ్రత స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ యొక్క నిరోధకతను పిట్టింగ్‌కు ప్రభావితం చేస్తుంది.వేడి సముద్ర వాతావరణాల కోసం, సూపర్ ఆస్టెనిటిక్ 6 మాలిబ్డినం స్టీల్ లేదా సూపర్ డ్యూప్లెక్స్ 2507 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులను తీవ్రంగా పరిగణించాలి, ఎందుకంటే ఈ పదార్థాలు స్థానికీకరించిన తుప్పు మరియు క్లోరైడ్ పగుళ్లకు అద్భుతమైన నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.చల్లటి వాతావరణం కోసం, 316/316L పైపు సరిపోతుంది, ప్రత్యేకించి విజయవంతమైన ఉపయోగం యొక్క చరిత్ర ఉంటే.
ఆఫ్‌షోర్ ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు మరియు ఆపరేటర్‌లు ట్యూబ్‌లను ఇన్‌స్టాల్ చేసిన తర్వాత తుప్పు పట్టే ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి కూడా చర్యలు తీసుకోవచ్చు.పిట్టింగ్ ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి వారు పైపులను శుభ్రంగా ఉంచాలి మరియు మంచినీటితో క్రమం తప్పకుండా ఫ్లష్ చేయాలి.పగుళ్ల తుప్పు కోసం తనిఖీ చేయడానికి సాధారణ తనిఖీల సమయంలో వారు నిర్వహణ సాంకేతిక నిపుణులు పైపు బిగింపులను తెరిచి ఉంచాలి.
పై దశలను అనుసరించడం ద్వారా, ప్లాట్‌ఫారమ్ యజమానులు మరియు ఆపరేటర్‌లు సముద్ర వాతావరణంలో పైపు తుప్పు మరియు సంబంధిత లీక్‌ల ప్రమాదాన్ని తగ్గించవచ్చు, భద్రత మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు మరియు ఉత్పత్తి నష్టం లేదా పారిపోయే ఉద్గారాల అవకాశాన్ని తగ్గించవచ్చు.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
పెట్రోలియం టెక్నాలజీ జర్నల్ అనేది సొసైటీ ఆఫ్ పెట్రోలియం ఇంజనీర్స్ యొక్క ప్రముఖ జర్నల్, ఇందులో అప్‌స్ట్రీమ్ టెక్నాలజీ, చమురు మరియు గ్యాస్ పరిశ్రమ సమస్యలు మరియు SPE మరియు దాని సభ్యుల గురించిన వార్తలపై అధికారిక సారాంశాలు మరియు కథనాలు ఉన్నాయి.