Сарфи назар аз муқовимат ба зангзании хоси қубурҳои аз пӯлоди зангногир, қубурҳои аз пӯлоди зангногир дар муҳити баҳрӣ насбшуда дар давоми мӯҳлати хидматрасонии онҳо ба намудҳои гуногуни зангзанӣ дучор мешаванд. Ин зангзанӣ метавонад ба партовҳои фирорӣ, талафоти маҳсулот ва хатарҳои эҳтимолӣ оварда расонад. Соҳибон ва операторони платформаи оффшорӣ метавонанд тавассути муайян кардани маводи қубурҳои қавитар аз аввал барои муқовимати беҳтари зангзанӣ хатари зангзаниро коҳиш диҳанд. Пас аз он, онҳо бояд ҳангоми тафтиши хатҳои сӯзандоруҳои кимиёвӣ, хатҳои гидравликӣ ва импулсӣ ва коркарди асбобҳо ва асбобҳо ҳушёр бошанд, то боварӣ ҳосил кунанд, ки зангзанӣ ба тамомияти қубурҳои насбшуда таҳдид намекунад ё бехатариро халалдор намекунад.
Коррозияи маҳаллиро дар бисёр платформаҳо, киштиҳо, киштиҳо ва қубурҳои оффшорӣ пайдо кардан мумкин аст. Ин зангзанӣ метавонад дар шакли зангзанӣ ё шикаста бошад, ки яке аз онҳо метавонад девори қубурро вайрон кунад ва боиси хориҷ шудани моеъ гардад.
Хавфи зангзанӣ бо баланд шудани ҳарорати кори барнома меафзояд. Гармӣ метавонад таназзули плёнкаи оксиди пассивии берунии найро суръат бахшад ва ба ин васила ба чоҳҳо мусоидат кунад.
Мутаассифона, ошкор кардани чоҳҳо ва зангзании локализатсияшуда душвор буда, муайян кардан, пешгӯӣ кардан ва тарҳрезии ин намуди зангзаниро душвор мегардонад. Бо дарназардошти ин хатарҳо, соҳибони платформа, операторон ва таҳиягарон бояд ҳангоми интихоби беҳтарин маводи қубур барои татбиқи онҳо эҳтиёткор бошанд. Интихоби мавод хатти аввалини муҳофизати онҳо аз зангзанӣ аст, бинобар ин дуруст кардани он хеле муҳим аст. Хушбахтона, онҳо метавонанд як ченаки хеле содда, вале хеле муассири муқовимат ба зангзании локализатсияшуда, рақами эквиваленти муқовимати кӯза (PREN) -ро истифода баранд. Чӣ қадаре ки арзиши PREN металл баланд бошад, муқовимати он ба зангзании маҳаллӣ ҳамон қадар баландтар аст.
Ин мақола дар бораи чӣ гуна муайян кардани зангзании чуқурӣ ва тарқишҳо ва чӣ гуна оптимизатсия кардани интихоби маводи қубур барои барномаҳои нафту гази оффшорӣ дар асоси арзиши PREN мавод дида мешавад.
Коррозияи локализатсияшуда дар минтақаҳои хурд дар муқоиса бо зангзании умумӣ рух медиҳад, ки дар рӯи металл яксонтар аст. Дар найҳои аз пӯлоди зангногир 316 зангзании чоҳҳо ва тарқишҳо вақте ба вуҷуд меоянд, ки плёнкаи оксиди пассивии аз хром бойи берунии металл бо таъсири моеъҳои зангзананда, аз ҷумла оби шӯр канда мешавад. Муҳити баҳрӣ, ки аз хлоридҳо бой аст, инчунин ҳарорати баланд ва ҳатто ифлосшавии сатҳи қубурҳо эҳтимолияти таназзули ин филми пассиватсияро зиёд мекунанд.
Питинг Коррозияи пиртинг вақте рух медиҳад, ки плёнкаи пассиватсия дар қисмати қубур вайрон шуда, дар рӯи қубур ковокҳои хурд ё чоҳҳо ба вуҷуд меоянд. Чунин чоҳҳо эҳтимолан афзоиш меёбанд, ки реаксияҳои электрохимиявӣ ба амал меоянд, ки дар натиҷа оҳан дар металл дар маҳлул дар поёни чоҳ ҳал мешавад. Сипас оҳани гудохташуда ба болои чоҳ паҳн мешавад ва оксид шуда, оксиди оҳан ё зангро ба вуҷуд меорад. Баробари чукуртар шудани чукур реак-цияхои электрохимиявй суръат ме-гиранд, зангзанй зиёд мешавад, ки ин боиси сурохии девори кубур шуда, боиси хуручи мегардад.
Агар сатҳи берунии онҳо олуда бошад, қубурҳо бештар ба чуқурӣ дучор мешаванд (Расми 1). Масалан, ифлоскунандаҳо аз амалиёти кафшерӣ ва суфтакунӣ метавонанд қабати оксиди пассиватсияи қубурро вайрон кунанд ва ба ин васила чоҳро ташкил ва суръат бахшанд. Ҳамин чиз барои мубориза бо ифлосшавии қубурҳо дахл дорад. Илова бар ин, вақте ки қатраҳои намак бухор мешаванд, кристаллҳои намаки тар, ки дар қубурҳо пайдо мешаванд, қабати оксидиро муҳофизат мекунанд ва метавонанд ба чуқуриҳо оварда расонанд. Барои пешгирии ин намуди ифлосшавӣ қубурҳои худро мунтазам бо оби тоза шуста тоза нигоҳ доред.
Расми 1. Қубури аз пӯлоди зангногир 316/316L, ки бо кислота, шӯр ва дигар конҳои олудашуда ба чуқурӣ хеле ҳассос аст.
зангзании рахна. Дар аксари мавридҳо, чоҳро оператор ба осонӣ муайян мекунад. Бо вуҷуди ин, ошкор кардани зангзании рахна осон нест ва барои операторон ва кормандон хатари бештар дорад. Ин одатан дар қубурҳое рух медиҳад, ки дар байни масолеҳи атроф фосилаҳои танг доранд, ба монанди қубурҳое, ки бо кликҳо ё қубурҳое, ки дар паҳлӯи ҳамдигар сахт печонида шудаанд. Вақте ки намакоб ба холигоҳ ворид мешавад, бо мурури замон дар ин минтақа маҳлули аз ҷиҳати кимиёвии кислоташудаи хлориди оҳан (FeCl3) ба вуҷуд меояд, ки боиси зангзании босуръати холигоҳ мегардад (расми 2). Азбаски зангзании тарқишҳо аз рӯи табиати худ хатари зангзаниро зиёд мекунад, зангзании рахна метавонад дар ҳарорати хеле пасттар нисбат ба чоҳ рух диҳад.
Расми 2 – Дар байни қубур ва такягоҳи қубур (боло) ва ҳангоми дар наздикии сатҳҳои дигар насб кардани қубур (поён) аз сабаби пайдо шудани маҳлули кислотаи химиявии хашмгини хлориди оҳан дар холигоҳ зангзании рахна метавонад ба вуҷуд ояд.
Коррозияи тарқишҳо одатан чуқуриро дар фосилаи байни қисмати қубур ва гулӯи пуштибони қубур ташкил медиҳад. Аммо аз сабаби зиёд шудани консентратсияи Fe++ дар моеъи дохили шикаста, воҳиди ибтидоӣ то он даме, ки тамоми шикастаро фаро гирад, калонтар ва калонтар мешавад. Дар ниҳоят, зангзании рахна метавонад ба сурохии қубур оварда расонад.
Тарқишҳои зич бештар хатари зангзаниро нишон медиҳанд. Аз ин рӯ, қубурҳои қубур, ки қисми зиёди гирду атрофи қубурро иҳота мекунанд, нисбат ба тазиқи кушода, ки сатҳи тамоси байни қубур ва тазиқи онро кам мекунанд, хатарноктаранд. Техникҳои хидматрасон метавонанд тавассути кушодани мунтазами асбобҳо ва тафтиши сатҳи қубурҳо барои зангзанӣ эҳтимолияти осеби зангзании рахна ё нокомиро коҳиш диҳанд.
Бо интихоби дурусти хӯлаи металлӣ барои татбиқи мушаххас зангзании чуқурӣ ва тарқишро пешгирӣ кардан мумкин аст. Мушаххаскунандагон бояд дар интихоби маводи қубурҳои мувофиқ бо мақсади кам кардани хатари зангзанӣ, вобаста ба муҳити корӣ, шароити раванд ва дигар тағйирёбандаҳо, бодиққат кор кунанд.
Барои кӯмак ба мушаххаскунандагон дар оптимизатсияи интихоби мавод, онҳо метавонанд арзишҳои PREN-и металлҳоро муқоиса кунанд, то муқовимати онҳоро ба зангзании маҳаллӣ муайян кунанд. PREN-ро аз химияи хӯла, аз ҷумла таркиби хром (Cr), молибден (Mo) ва нитроген (N) ба таври зерин ҳисоб кардан мумкин аст:
PREN бо миқдори унсурҳои ба зангзании тобовар хром, молибден ва нитроген дар хӯла зиёд мешавад. Таносуби PREN ба ҳарорати критикии чуқурӣ (CPT) асос ёфтааст - ҳарорати пасттарин, ки дар он чодаршавӣ рух медиҳад - барои пӯлодҳои гуногуни зангногир вобаста ба таркиби химиявӣ. Аслан, PREN ба CPT мутаносиб аст. Аз ин рӯ, арзишҳои баландтари PREN нишон медиҳанд, ки муқовимати баландтари сӯзишворӣ. Афзоиши ночизи PREN танҳо ба афзоиши ночизи CPT дар муқоиса бо хӯла баробар аст, дар ҳоле ки афзоиши зиёди PREN нишон медиҳад, ки беҳбудии назарраси фаъолият нисбат ба CPT хеле баландтар аст.
Ҷадвали 1 арзишҳои PREN-ро барои хӯлаҳои гуногун, ки маъмулан дар саноати нафту гази оффшорӣ истифода мешаванд, муқоиса мекунад. Он нишон медиҳад, ки чӣ гуна мушаххасот тавассути интихоби хӯлаи баландсифати қубур муқовимат ба зангзаниро хеле беҳтар карда метавонад. PREN каме аз 316 SS то 317 SS меафзояд. Super Austenitic 6 Mo SS ё Super Duplex 2507 SS барои дастовардҳои назарраси кор беҳтаринанд.
Консентратсияи баланди никел (Ni) дар пӯлоди зангногир низ муқовимат ба зангзаниро зиёд мекунад. Аммо, таркиби никел аз пӯлоди зангногир қисми муодилаи PREN нест. Дар ҳар сурат, аксар вақт интихоби пӯлоди зангногир бо миқдори никел баландтар фоидаовар аст, зеро ин элемент барои дубора пассиватсия кардани сатҳҳое, ки аломатҳои зангзании маҳаллиро нишон медиҳанд, кӯмак мекунад. Никел аустенитро мӯътадил мегардонад ва пайдоиши мартенситро ҳангоми хам кардан ё кашидани сардии 1/8 қубури сахт пешгирӣ мекунад. Мартенсит як марҳилаи номатлуби кристаллии металлҳо мебошад, ки муқовимати пӯлоди зангногирро ба зангзании маҳаллӣ ва инчунин крекинги фишори хлоридро коҳиш медиҳад. Миқдори баланди никел, ки ҳадди аққал 12% дар пӯлоди 316/316L барои барномаҳои гази гидрогени фишори баланд матлуб аст. Консентратсияи ҳадди ақали никел барои пӯлоди зангногир ASTM 316/316L 10% аст.
Коррозияи локализатсияшуда метавонад дар ҳама ҷо дар қубуре, ки дар муҳити баҳр истифода мешавад, рух диҳад. Бо вуҷуди ин, дар минтақаҳое, ки аллакай олуда шудаанд, чоҳҳо бештар рух медиҳанд, дар ҳоле ки зангзании тарқишҳо дар минтақаҳое, ки фосилаҳои танги байни қубур ва таҷҳизоти васлкунӣ доранд, рух медиҳад. Бо истифода аз PREN ҳамчун асос, мушаххаскунанда метавонад дараҷаи беҳтарини қубурро интихоб кунад, то хатари ҳама гуна зангзании маҳаллиро кам кунад.
Аммо, дар хотир доред, ки тағирёбандаҳои дигаре ҳастанд, ки метавонанд ба хатари зангзанӣ таъсир расонанд. Масалан, ҳарорат ба муқовимати пӯлоди зангногир ба чуқурӣ таъсир мерасонад. Барои иқлимҳои гарми баҳрӣ, қубурҳои аз пӯлоди зангногир 6 молибдении супер аустенитӣ ё супер дуплекси 2507 бояд ба таври ҷиддӣ баррасӣ карда шаванд, зеро ин маводҳо ба зангзании маҳаллӣ ва крекинги хлор муқовимати аъло доранд. Барои иқлими сардтар, қубури 316/316L кофӣ буда метавонад, хусусан агар таърихи истифодаи бомуваффақият мавҷуд бошад.
Соҳибони платформаи оффшорӣ ва операторҳо инчунин метавонанд барои кам кардани хатари зангзанӣ пас аз насби қубур чораҳо андешанд. Онҳо бояд қубурҳоро тоза нигоҳ доранд ва мунтазам бо оби тоза шуста шаванд, то хатари чоҳро кам кунад. Онҳо инчунин бояд техникҳои нигоҳубинро дошта бошанд, ки ҳангоми санҷишҳои муқаррарӣ барои тафтиш кардани зангзании тарқишҳо қубурҳоро кушоянд.
Бо риояи қадамҳои дар боло зикршуда, соҳибони платформа ва операторон метавонанд хатари зангзании қубурҳо ва ихроҷи алоқамандро дар муҳити баҳрӣ коҳиш диҳанд, бехатарӣ ва самаранокиро беҳтар созанд ва эҳтимоли талафи маҳсулот ё партовҳои фирориро коҳиш диҳанд.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Journal of Petroleum Technology, маҷаллаи пешрафтаи Ҷамъияти муҳандисони нафт, мухтасар ва мақолаҳои бонуфузро дар бораи пешрафтҳо дар технологияҳои болооб, масъалаҳои саноати нафту газ ва хабарҳо дар бораи SPE ва аъзои он пешкаш мекунад.