Сарфи назар аз муқовимати дохилии зангзании қубурҳои пӯлоди зангногир, қубурҳои пӯлоди зангногир, ки дар муҳити баҳрӣ насб карда мешаванд, дар тӯли мӯҳлати пешбинишудаи худ намудҳои гуногуни зангзаниро аз сар мегузаронанд. Ин зангзанӣ метавонад боиси партовҳои ғайриқонунӣ, талафоти маҳсулот ва хатарҳои эҳтимолӣ гардад. Соҳибон ва операторони платформаҳои баҳрӣ метавонанд хатари зангзаниро бо муайян кардани маводҳои қавитари қубурҳое, ки муқовимати беҳтари зангзаниро таъмин мекунанд, кам кунанд. Баъд аз ин, онҳо бояд ҳангоми санҷиши тазриқи кимиёвӣ, хатҳои гидравликӣ ва импулсӣ, инчунин асбобҳои коркард ва таҷҳизоти ҳассос ҳушёр бошанд, то боварӣ ҳосил кунанд, ки зангзанӣ ба якпорчагии қубурҳои насбшуда таҳдид намекунад ва бехатариро зери хатар намегузорад.
Зангзании маҳаллиро дар бисёр платформаҳо, зарфҳо, киштиҳо ва қубурҳои иншооти баҳрӣ мушоҳида кардан мумкин аст. Ин зангзанӣ метавонад дар шакли зангзании сӯрохӣ ё тарқишҳо бошад, ки ҳардуи онҳо метавонанд девори қубурро вайрон кунанд ва боиси ихроҷи моеъ шаванд.
Хатари зангзанӣ ҳангоми баланд шудани ҳарорати кории барнома зиёдтар аст. Гармӣ метавонад вайроншавии плёнкаи муҳофизатии берунии оксиди ғайрифаъоли найчаро суръат бахшад ва бо ин васила ба пайдоиши зангзании чуқурча мусоидат кунад.
Мутаассифона, зангзании маҳаллии сӯрохшавӣ ва сӯрохшавӣ метавонад муайян карданро душвор гардонад, ки ин намуди зангзаниро муайян кардан, пешгӯӣ кардан ва тарҳрезӣ карданро душвортар мекунад. Бо назардошти ин хатарҳо, соҳибони платформаҳо, операторон ва шахсони таъиншуда ҳангоми интихоби беҳтарин маводи қубурӣ барои татбиқи онҳо бояд эҳтиёткор бошанд. Интихоби мавод аввалин хати дифоъи онҳо аз зангзанӣ аст, аз ин рӯ дуруст анҷом додани он муҳим аст. Хушбахтона, онҳо метавонанд бо истифода аз ченаки хеле содда, вале хеле самараноки муқовимати маҳаллии зангзанӣ, Рақами эквиваленти муқовимати сӯрохшавӣ (PREN) интихоб кунанд. Ҳар қадар арзиши PREN-и металл баландтар бошад, ҳамон қадар муқовимати он ба зангзании маҳаллӣ баландтар аст.
Дар ин мақола тарзи муайян кардани зангзании сӯрохшавӣ ва тарқишҳо ва чӣ гуна беҳтар кардани интихоби маводи қубурҳо барои истифода дар соҳаи нафт ва гази баҳрӣ дар асоси арзиши PREN-и мавод баррасӣ мешавад.
Зангзании маҳаллӣ дар минтақаҳои хурд дар муқоиса бо зангзании умумӣ, ки дар сатҳи металл яксонтар аст, рух медиҳад. Зангзании сӯрох ва тарқишҳо дар 316 қубури пӯлоди зангногир вақте пайдо мешавад, ки плёнкаи оксиди пассивии берунии бой аз хром дар металл аз сабаби таъсири моеъҳои зангзананда, аз ҷумла оби шӯр, кафида мешавад. Муҳити баҳрии бой аз хлориди баҳрӣ ва соҳилӣ, инчунин ҳарорати баланд ва ҳатто ифлосшавии сатҳи қубурҳо, эҳтимолияти вайроншавии ин плёнкаи пассивиро зиёд мекунад.
Сӯрохшавӣ. Зангзании сӯрохшавӣ вақте рух медиҳад, ки плёнкаи пассиватсия дар як қисми қубур вайрон мешавад ва дар рӯи қубур ковокиҳо ё сӯрохиҳои хурд ба вуҷуд меояд. Эҳтимол дорад, ки чунин сӯрохҳо ҳангоми реаксияҳои электрохимиявӣ афзоиш ёбанд, ки боиси ҳал шудани оҳани металл дар маҳлули поёни сӯрох мегардад. Сипас оҳани ҳалшуда ба сӯи болои сӯрох паҳн мешавад ва оксид шуда, оксид мешавад ва оксиди оҳан ё зангро ба вуҷуд меорад. Ҳангоми амиқ шудани сӯрох, реаксияҳои электрохимиявӣ суръат мегиранд, зангзанӣ шиддат мегирад ва метавонад боиси сӯрох шудани девори қубур ва ихроҷ гардад.
Вақте ки сатҳи берунии он олуда мешавад, лӯлаҳо ба зангзании сӯрохшавӣ бештар осебпазиранд (Расми 1). Масалан, олудашавӣ аз амалиёти кафшер ва майдакунӣ метавонад ба қабати оксиди пассивкунандаи лӯла зарар расонад ва бо ин васила зангзании сӯрохшавиро ташкил диҳад ва суръат бахшад. Ҳамин чиз барои мубориза бо ифлосшавӣ аз лӯлаҳо низ дахл дорад. Илова бар ин, ҳангоми бухор шудани қатраҳои оби шӯр, кристаллҳои намаки тар, ки дар лӯлаҳо пайдо мешаванд, ҳамин тавр қабати оксидро муҳофизат мекунанд ва метавонанд ба зангзании сӯрохшавӣ оварда расонанд. Барои пешгирии ин намудҳои ифлосшавӣ, лӯлаҳои худро бо шустани мунтазам бо оби тоза тоза нигоҳ доред.
Расми 1 – Қубури пӯлоди зангногири 316/316L, ки бо кислота, оби шӯр ва дигар қабатҳои об олуда шудааст, ба зангзании чоҳӣ хеле осебпазир аст.
зангзании сӯрохҳо. Дар аксари мавридҳо, пайдоиши сӯрохҳоро оператор ба осонӣ муайян карда метавонад. Аммо, зангзании сӯрохҳоро муайян кардан осон нест ва барои операторҳо ва кормандон хатари бештар эҷод мекунад. Он одатан дар қубурҳое рух медиҳад, ки байни маводҳои атроф фосилаҳои танг доранд, ба монанди қубурҳое, ки бо клипҳо нигоҳ дошта мешаванд ё қубурҳое, ки паҳлӯ ба паҳлӯ мустаҳкам насб карда шудаанд. Вақте ки оби шӯр ба сӯрох ворид мешавад, дар ин минтақа бо мурури замон маҳлули кислоташудаи хлориди феррикии химиявӣ (FeCl3) ба вуҷуд меояд ва боиси зангзании суръатбахши сӯрохҳо мегардад (Расми 2). Азбаски худи сӯрохҳо хатари зангзаниро зиёд мекунанд, зангзании сӯрохҳо метавонад дар ҳароратҳои хеле пасттар аз зангзании сӯрохҳо ба амал ояд.
Расми 2 – Зангзании сӯрох байни қубур ва такягоҳи қубур (боло) ва ҳангоми насби қубур дар наздикии сатҳҳои дигар (поён) метавонад дар натиҷаи пайдоиши маҳлули кислоташудаи хлориди феррикии аз ҷиҳати кимиёвӣ агрессивӣ дар сӯрох пайдо шавад.
Зангзании сӯрох одатан зангзании сӯрохшавиро аввал дар сӯрохе, ки байни як қисми қубур ва клипи такягоҳи қубур ба вуҷуд омадааст, тақлид мекунад. Аммо, аз сабаби афзоиши консентратсияи Fe++ дар моеъ дар дохили шикастагӣ, кратери ибтидоӣ то он даме ки тамоми шикастагиро фаро гирад, калонтар ва калонтар мешавад. Дар ниҳоят, зангзании сӯрох метавонад қубурро сӯрох кунад.
Тарқишҳои танг хатари бузургтарини зангзанӣ мебошанд. Аз ин рӯ, фишангҳои қубур, ки аксари даври қубурро печонидаанд, нисбат ба фишангҳои кушода, ки сатҳи тамос байни қубур ва фишангро ба ҳадди ақалл мерасонанд, хатари бештар доранд. Мутахассисони нигоҳдорӣ метавонанд бо кушодани мунтазами фишангҳо ва санҷиши сатҳи қубур барои зангзанӣ ба коҳиш додани эҳтимолияти зангзании сӯрохиҳо, ки боиси вайроншавӣ ё нокомӣ мегардад, кӯмак расонанд.
Зангзании сӯрохшавӣ ва тарқишҳоро метавон бо интихоби хӯлаи дурусти металлӣ барои истифода пешгирӣ кард. Мушаххасот бояд барои интихоби маводи оптималии қубурӣ бодиққат бошанд, то хатари зангзаниро дар асоси муҳити корӣ, шароити раванд ва дигар тағирёбандаҳо кам кунанд.
Барои кӯмак ба мушаххаскунандагон дар беҳтар кардани интихоби мавод, онҳо метавонанд арзишҳои PREN-и металлҳоро муқоиса кунанд, то муқовимати онҳоро ба зангзании маҳаллӣ муайян кунанд. PREN-ро аз таркиби кимиёвии хӯла, аз ҷумла миқдори хром (Cr), молибден (Mo) ва нитроген (N)-и он, чунин ҳисоб кардан мумкин аст:
PREN бо миқдори унсурҳои ба зангзанӣ тобовар - хром, молибден ва нитроген дар хӯла зиёд мешавад. Муносибати PREN ба ҳарорати муҳими сӯрохкунӣ (CPT) - пасттарин ҳарорате, ки дар он зангзании сӯрохкунӣ мушоҳида мешавад - барои пӯлодҳои гуногуни зангногир нисбат ба таркиби кимиёвӣ асос ёфтааст. Асосан, PREN ба CPT мутаносиб аст. Аз ин рӯ, арзишҳои баланди PREN муқовимати баландтари сӯрохкуниро нишон медиҳанд. Афзоиши ночизи PREN танҳо ба афзоиши ночизи CPT дар муқоиса бо хӯла баробар аст, дар ҳоле ки афзоиши назарраси PREN нишон медиҳад, ки беҳбудии назарраси иҷроиш ба CPT ба таври назаррас баландтар аст.
Ҷадвали 1 арзишҳои PREN-и хӯлаҳои гуногунро, ки маъмулан дар соҳаҳои нафт ва гази баҳрӣ истифода мешаванд, муқоиса мекунад. Он нишон медиҳад, ки чӣ гуна мушаххасот метавонад муқовимати зангзаниро тавассути интихоби хӯлаи қубури дараҷаи баландтар ба таври назаррас беҳтар кунад. PREN ҳангоми гузариш аз пӯлоди зангногири 316 ба 317 танҳо каме афзоиш меёбад. Барои афзоиши назарраси самаранокӣ, пӯлоди зангногири супераустенитии 6 Mo ё пӯлоди зангногири супердуплекси 2507 беҳтарин истифода мешавад.
Консентратсияи баланди никел (Ni) дар пӯлоди зангногир низ муқовимати зангзаниро зиёд мекунад. Аммо, миқдори никели пӯлоди зангногир қисми муодилаи PREN нест. Дар ҳар сурат, аксар вақт муайян кардани пӯлодҳои зангногир бо консентратсияи баланди никел муфид аст, зеро ин унсур ба аз нав пассив кардани сатҳҳое, ки нишонаҳои зангзании маҳаллиро нишон медиҳанд, мусоидат мекунад. Никел аустенитро устувор мекунад ва ҳангоми хам кардан ё кашидани хунуки 1/8 қубури сахт аз пайдоиши мартенсит пешгирӣ мекунад. Мартенсит як фазаи номатлуби кристаллӣ дар металлҳо мебошад, ки муқовимати пӯлоди зангногирро ба зангзании маҳаллӣ, инчунин тарқишҳои стрессии аз хлорид ба вуҷуд омада коҳиш медиҳад. Миқдори баланди никел дар 316/316L на камтар аз 12% барои барномаҳое, ки гидрогени газии фишори баландро дар бар мегиранд, низ матлуб аст. Консентратсияи ҳадди ақали никел, ки барои пӯлоди зангногири 316/316L дар мушаххасоти стандартии ASTM талаб карда мешавад, 10% аст.
Зангзании маҳаллӣ метавонад дар ҳама ҷо дар қубурҳое, ки дар муҳити баҳрӣ истифода мешаванд, рух диҳад. Аммо, зангзании сӯрохӣ дар минтақаҳое, ки аллакай олуда шудаанд, эҳтимоли бештар дорад, дар ҳоле ки зангзании сӯрохӣ дар минтақаҳое, ки фосилаҳои танг байни қубур ва сахтафзори васлкунӣ доранд, рух медиҳад. Бо истифода аз PREN ҳамчун асос, мушаххаскунанда метавонад беҳтарин хӯлаи қубурро интихоб кунад, то хатари ҳама гуна зангзании маҳаллиро кам кунад.
Аммо, дар хотир доред, ки тағирёбандаҳои дигаре низ ҳастанд, ки метавонанд ба хатари зангзанӣ таъсир расонанд. Масалан, ҳарорат ба муқовимати сӯрохшавии пӯлоди зангногир таъсир мерасонад. Барои иқлими гарми баҳрӣ, қубури пӯлоди зангногири супераустенитии 6 молибден ё 2507 супер дуплекс бояд ҷиддӣ баррасӣ карда шавад, зеро ин маводҳо ба зангзании маҳаллӣ ва тарқиши фишори хлорид муқовимати аъло доранд. Барои иқлими сардтар, қубури 316/316L метавонад кофӣ бошад, хусусан агар таърихи истифодаи муваффақона муқаррар карда шуда бошад.
Соҳибон ва операторони платформаҳои оффшорӣ инчунин метавонанд чораҳоеро андешанд, то хатари зангзаниро пас аз насби қубурҳо кам кунанд. Онҳо бояд қубурҳоро тоза нигоҳ доранд ва мунтазам бо оби тоза шуста, хатари зангзании сӯрохро кам кунанд. Онҳо инчунин бояд ҳангоми санҷишҳои муқаррарӣ мутахассисони нигоҳдорӣ қубурҳои қубурро кушоянд, то мавҷудияти зангзании сӯрохро муайян кунанд.
Пас аз қадамҳои дар боло зикршуда, соҳибон ва операторони платформа метавонанд хатари зангзании қубурҳо ва ихроҷи марбут ба онро дар муҳити баҳрӣ коҳиш диҳанд ва бехатарӣ ва самаранокиро беҳтар созанд ва ҳамзамон эҳтимолияти аз даст додани маҳсулот ё ихроҷи партовҳои партовро кам кунанд.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok Company.He can be reached at bradley.bollinger@swagelok.com.
Маҷаллаи технологияи нафт маҷаллаи пешбари Ҷамъияти муҳандисони нафт буда, дар бораи пешрафтҳо дар технологияи иктишоф ва истеҳсол, масъалаҳои саноати нафт ва газ ва хабарҳо дар бораи SPE ва аъзои он маълумоти мухтасар ва мақолаҳои бонуфуз пешниҳод мекунад.