Сарфи назар аз муқовимати дохилии зангзании қубурҳои пӯлоди зангногир, қубурҳои пӯлоди зангногир, ки дар муҳити баҳрӣ насб карда мешаванд, дар давоми мӯҳлати пешбинишудаи хизмати худ ба намудҳои гуногуни зангзанӣ дучор мешаванд. 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, коҳиш диҳанд. Пас аз ин, онҳо бояд ҳангоми санҷиши хатҳои тазриқи кимиёвӣ, хатҳои гидравликӣ ва импулсӣ, инчунин асбобҳо ва асбобҳои коркард ҳушёр бошанд, то боварӣ ҳосил кунанд, ки зангзанӣ ба якпорчагии қубурҳои насбшуда таҳдид намекунад ё ба бехатарӣ халал намерасонад.
Зангзании маҳаллиро дар бисёр платформаҳо, киштиҳо, киштиҳо ва лӯлаҳои баҳрӣ мушоҳида кардан мумкин аст. Ин зангзанӣ метавонад дар шакли зангзании сӯрохӣ ё сӯрохӣ бошад, ки ҳардуи онҳо метавонанд девори лӯларо вайрон кунанд ва боиси ихроҷи моеъ шаванд.
Хатари зангзанӣ бо баланд шудани ҳарорати кории замима меафзояд. Гармӣ метавонад вайроншавии плёнкаи муҳофизатии берунии оксиди ғайрифаъоли найчаро суръат бахшад ва бо ин васила ба пайдоиши сӯрох мусоидат кунад.
Мутаассифона, муайян кардани зангзании маҳаллии сӯрохшавӣ ва тарқишҳо душвор аст, ки муайян кардан, пешгӯӣ кардан ва тарҳрезии ин намуди зангзаниро душвор мегардонад. Бо назардошти ин хатарҳо, соҳибони платформаҳо, операторон ва шахсони таъиншуда бояд ҳангоми интихоби беҳтарин маводи лӯла барои татбиқи онҳо эҳтиёткор бошанд. Интихоби мавод аввалин хати дифоъи онҳо аз зангзанӣ аст, аз ин рӯ дуруст анҷом додани он хеле муҳим аст. Хушбахтона, онҳо метавонанд як ченаки хеле содда, вале хеле самараноки муқовимати маҳаллии зангзанӣ, рақами эквиваленти муқовимати сӯрохшавӣ (PREN)-ро 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, инчунин 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 найчаҳои пӯлоди зангногири 316 вақте пайдо мешаванд, ки плёнкаи оксиди пассивии берунии бой аз хром дар металл аз сабаби таъсири моеъҳои зангзананда, аз ҷумла оби шӯр, вайрон мешавад. Муҳити баҳрии бой аз хлоридҳо, инчунин ҳарорати баланд ва ҳатто ифлосшавии сатҳи найчаҳо эҳтимолияти вайроншавии ин плёнкаи пассивиро зиёд мекунад.
Чоҳбандӣ Зангзании чоҳбандӣ вақте рух медиҳад, ки плёнкаи пассиватсия дар қисмати қубур вайрон мешавад ва дар сатҳи қубур ковокиҳо ё чоҳҳои хурд ба вуҷуд меояд. Эҳтимол дорад, ки чунин чоҳҳо ҳангоми реаксияҳои электрохимиявӣ афзоиш ёбанд, ки дар натиҷа оҳани дар металл мавҷудбуда дар маҳлули поёни чоҳ ҳал мешавад. Сипас оҳани ҳалшуда ба болои чоҳ паҳн мешавад ва оксид шуда, оксиди оҳан ё зангро ба вуҷуд меорад. Ҳангоми амиқ шудани чоҳ, реаксияҳои электрохимиявӣ суръат мегиранд ва зангзанӣ афзоиш меёбад, ки ин метавонад боиси сӯрох шудани девори қубур ва ихроҷ гардад.
Агар сатҳи берунии қубурҳо олуда бошад, онҳо ба пайдоиши сӯрохҳо бештар осебпазиранд (Расми 1). Масалан, ифлоскунандаҳо аз амалиёти кафшер ва майдакунӣ метавонанд ба қабати оксиди пассивии қубур зарар расонанд ва бо ин васила пайдоиши сӯрохро ташкил диҳанд ва суръат бахшанд. Ҳамин чиз барои мубориза бо ифлосшавӣ аз қубурҳо низ дахл дорад. Илова бар ин, ҳангоми бухор шудани қатраҳои намак, кристаллҳои намаки тар, ки дар қубурҳо пайдо мешаванд, қабати оксидро муҳофизат мекунанд ва метавонанд ба пайдоиши сӯрохҳо оварда расонанд. Барои пешгирии ин намудҳои ифлосшавӣ, қубурҳои худро бо шустани мунтазам бо оби тоза тоза нигоҳ доред.
Расми 1. Қубури пӯлоди зангногири 316/316L, ки бо кислота, маҳлули шӯр ва дигар таҳшинҳо олуда шудааст, ба пайдоиши сӯрохҳо хеле осебпазир аст.
зангзании сӯрох. Дар аксари мавридҳо, пайдоиши сӯрохро оператор ба осонӣ муайян карда метавонад. Аммо, зангзании сӯрохро муайян кардан осон нест ва барои операторон ва кормандон хатари бештар эҷод мекунад. Ин одатан дар қубурҳое рух медиҳад, ки байни маводҳои атроф фосилаи танг доранд, ба монанди қубурҳое, ки бо фишангҳо ё қубурҳое, ки дар паҳлӯи якдигар зич ҷойгир шудаанд. Вақте ки оби шӯр ба сӯрох ворид мешавад, бо мурури замон дар ин минтақа маҳлули кислоташудаи хлориди феррикии химиявӣ (FeCl3) ба вуҷуд меояд, ки боиси суръат гирифтани зангзании сӯрох мегардад (Расми 2). Азбаски худи сӯрох хатари зангзаниро зиёд мекунад, зангзании сӯрох метавонад дар ҳароратҳои хеле пасттар аз пайдоиши сӯрох ба амал ояд.
Расми 2 – Зангзании сӯрохиҳо метавонад байни қубур ва такягоҳи қубур (боло) ва ҳангоми насби қубур дар наздикии сатҳҳои дигар (поён) дар натиҷаи пайдоиши маҳлули туршшудаи химиявии хлориди оҳан дар сӯрохӣ ба вуҷуд ояд.
Зангзании сӯрох одатан аввал дар фосилаи байни қисмати қубур ва гарданбанди такягоҳи қубур пайдо шудани сӯрохро тақлид мекунад. Аммо, аз сабаби афзоиши консентратсияи Fe++ дар моеъи дохили шикастагӣ, қифи ибтидоӣ то фаро расидани тамоми шикастагӣ калонтар ва калонтар мешавад. Дар ниҳоят, зангзании сӯрох метавонад ба сӯрохшавии қубур оварда расонад.
Тарқишҳои зич хатари бузургтарини зангзаниро нишон медиҳанд. Аз ин рӯ, фишангҳои қубур, ки қисми зиёди даври қубурро иҳота мекунанд, нисбат ба фишангҳои кушода, ки сатҳи тамос байни қубур ва фишангро ба ҳадди ақалл мерасонанд, хатарноктаранд. Мутахассисони хидматрасонӣ метавонанд бо кушодани мунтазами фишангҳо ва санҷиши сатҳи қубур барои зангзанӣ ба коҳиш додани эҳтимолияти осеб ё вайроншавии зангзании сӯрохҳо мусоидат кунанд.
Зангзании сӯрохшавӣ ва тарқишҳоро бо интихоби хӯлаи дурусти металлӣ барои истифода пешгирӣ кардан мумкин аст. Мушаххасот бояд ҳангоми интихоби маводи оптималии қубур бодиққат бошанд, то хатари зангзаниро вобаста ба муҳити коркард, шароити коркард ва дигар тағирёбандаҳо ба ҳадди ақалл расонад.
Барои кӯмак ба мушаххаскунандагон дар интихоби мавод, онҳо метавонанд арзишҳои PREN-и металлҳоро муқоиса кунанд, то муқовимати онҳоро ба зангзании маҳаллӣ муайян кунанд. PREN-ро аз рӯи таркиби химиявии хӯла, аз ҷумла миқдори хром (Cr), молибден (Mo) ва нитроген (N), чунин ҳисоб кардан мумкин аст:
PREN бо миқдори унсурҳои ба зангзанӣ тобовар аз хром, молибден ва нитроген дар хӯла зиёд мешавад. Таносуби PREN ба ҳарорати муҳими сӯрохкунӣ (CPT) - пасттарин ҳарорате, ки дар он сӯрохкунӣ ба амал меояд - барои пӯлодҳои гуногуни зангногир вобаста 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 кор нисбат ба CPT-и хеле баландтар аст.
Ҷадвали 1 арзишҳои PREN-ро барои хӯлаҳои гуногун, ки маъмулан дар саноати нафт ва гази баҳрӣ истифода мешаванд, муқоиса мекунад. Он нишон медиҳад, ки чӣ гуна мушаххасот метавонад муқовимати зангзаниро тавассути интихоби хӯлаи қубурҳои босифат ба таври назаррас беҳтар созад. PREN каме аз 316 SS то 317 SS меафзояд. Super Austenitic 6 Mo SS ё Super Duplex 2507 SS барои афзоиши назарраси самаранокӣ беҳтаринанд.
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 интихоби пӯлодҳои зангногир бо миқдори никели баландтар 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 сахти 1/8 пайдоиши мартенситро 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, ки ҳадди аққал 12% дар пӯлоди 316/316L аст, инчунин барои истифода бо гази гидрогени фишори баланд матлуб аст. Консентратсияи ҳадди ақали никел, ки барои пӯлоди зангногири ASTM 316/316L талаб карда мешавад, 10% аст.
Зангзании маҳаллӣ метавонад дар ҳама ҷо дар қубурҳое, ки дар муҳити баҳрӣ истифода мешаванд, рух диҳад. Аммо, эҳтимоли пайдоиши сӯрохшавӣ дар минтақаҳое, ки аллакай олуда шудаанд, бештар аст, дар ҳоле ки зангзании тарқишҳо дар минтақаҳое, ки фосилаи танг байни қубур ва таҷҳизоти насбкунӣ доранд, бештар аст. 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 пӯлоди зангногир ба пайдоиши сӯрох таъсир мерасонад. Барои иқлими гарми баҳрӣ, қубурҳои пӯлоди зангногири супераустенитии 6 молибденӣ ё қубурҳои пӯлоди зангногири супер дуплексии 2507 бояд ҷиддӣ баррасӣ карда шаванд, зеро ин маводҳо ба зангзании маҳаллӣ ва тарқишҳои хлорид муқовимати аъло доранд. Барои иқлими сардтар, қубури 316/316L метавонад кофӣ бошад, хусусан агар таърихи истифодаи муваффақона вуҷуд дошта бошад.
Соҳибон ва операторони платформаҳои оффшорӣ инчунин метавонанд чораҳоеро андешанд, то хатари зангзаниро пас аз насб кардани қубурҳо кам кунанд. Онҳо бояд қубурҳоро тоза нигоҳ доранд ва мунтазам бо оби тоза шуста шаванд, то хатари пайдоиши чоҳҳоро кам кунанд. Онҳо инчунин бояд ҳангоми санҷишҳои муқаррарӣ аз мутахассисони нигоҳдорӣ қубурҳоро кушоянд, то зангзании сӯрохиҳоро тафтиш кунанд.
Бо риояи қадамҳои дар боло зикршуда, соҳибон ва операторони платформа метавонанд хатари зангзании қубурҳо ва ихроҷи марбут ба онро дар муҳити баҳрӣ кам кунанд, бехатарӣ ва самаранокиро беҳтар созанд ва эҳтимолияти аз даст додани маҳсулот ё партовҳои ғайрифаъолро кам кунанд.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Маҷаллаи технологияи нафт маҷаллаи пешбари Ҷамъияти муҳандисони нафт буда, хулосаҳо ва мақолаҳои бонуфузро дар бораи пешрафтҳо дар технологияи болооб, масъалаҳои саноати нафт ва газ ва хабарҳо дар бораи SPE ва аъзои он дар бар мегирад.