سٹینلیس سٹیل کے پائپوں کی موروثی سنکنرن مزاحمت کے باوجود، سمندری ماحول میں نصب سٹینلیس سٹیل کے پائپ اپنی متوقع سروس لائف کے دوران مختلف قسم کے سنکنرن کا شکار ہوتے ہیں۔یہ سنکنرن مفرور اخراج، مصنوعات کے نقصانات اور ممکنہ خطرات کا باعث بن سکتا ہے۔آف شور پلیٹ فارم کے مالکان اور آپریٹرز مضبوط پائپ مواد کی وضاحت کر کے سنکنرن کے خطرے کو کم کر سکتے ہیں جو بہتر سنکنرن مزاحمت فراہم کرتے ہیں۔اس کے بعد، انہیں کیمیکل انجیکشن لائنوں، ہائیڈرولک اور امپلس لائنوں، اور پراسیس انسٹرومینٹیشن اور انسٹرومینٹیشن کا معائنہ کرتے وقت چوکس رہنا چاہیے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ سنکنرن نصب شدہ پائپنگ کی سالمیت کو خطرہ نہ بنائے یا حفاظت سے سمجھوتہ نہ کرے۔
مقامی سنکنرن بہت سے پلیٹ فارمز، بحری جہازوں، بحری جہازوں اور آف شور پائپ لائنوں پر پایا جا سکتا ہے۔یہ سنکنرن پٹنگ یا کریائس سنکنرن کی شکل میں ہو سکتا ہے، دونوں میں سے کوئی بھی پائپ کی دیوار کو ختم کر سکتا ہے اور مائع کو خارج کرنے کا سبب بن سکتا ہے۔
سنکنرن کا خطرہ بڑھ جاتا ہے کیونکہ ایپلی کیشن کے آپریٹنگ درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے۔حرارت ٹیوب کی حفاظتی بیرونی غیر فعال آکسائڈ فلم کے انحطاط کو تیز کر سکتی ہے، اس طرح پٹنگ کو فروغ دیتا ہے۔
بدقسمتی سے، لوکلائزڈ پٹنگ اور کریوس سنکنرن کا پتہ لگانا مشکل ہے، جس کی وجہ سے اس قسم کے سنکنرن کی شناخت، پیش گوئی اور ڈیزائن کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ان خطرات کے پیش نظر، پلیٹ فارم کے مالکان، آپریٹرز اور ڈیزائنرز کو اپنی درخواست کے لیے پائپ لائن کے بہترین مواد کے انتخاب میں احتیاط برتنی چاہیے۔مواد کا انتخاب سنکنرن کے خلاف ان کے دفاع کی پہلی لائن ہے، لہذا اسے درست کرنا بہت ضروری ہے۔خوش قسمتی سے، وہ مقامی سنکنرن مزاحمت کا ایک بہت ہی آسان لیکن انتہائی موثر پیمانہ، پٹنگ ریزسٹنس ایکوئیلنٹ نمبر (PREN) کا انتخاب کر سکتے ہیں۔دھات کی PREN قدر جتنی زیادہ ہوگی، مقامی سنکنرن کے خلاف اس کی مزاحمت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔
یہ مضمون اس بات پر غور کرے گا کہ کس طرح پٹنگ اور کریائس سنکنرن کی شناخت کی جائے، نیز مواد کی PREN قدر کی بنیاد پر آف شور آئل اور گیس ایپلی کیشنز کے لیے نلیاں کے مواد کے انتخاب کو کس طرح بہتر بنایا جائے۔
مقامی سنکنرن چھوٹے علاقوں میں عام سنکنرن کے مقابلے میں ہوتا ہے، جو دھات کی سطح پر زیادہ یکساں ہوتا ہے۔جب دھات کی بیرونی کرومیم سے بھرپور غیر فعال آکسائیڈ فلم کھارے پانی سمیت سنکنار مائعات کے سامنے آنے کی وجہ سے ٹوٹ جاتی ہے تو 316 سٹینلیس سٹیل کی نلیاں پر پٹنگ اور کرائسز سنکنرن بننا شروع ہو جاتے ہیں۔کلورائڈز سے بھرپور سمندری ماحول، نیز اعلی درجہ حرارت اور یہاں تک کہ نلیاں کی سطح کی آلودگی، اس گزرنے والی فلم کے انحطاط کے امکانات کو بڑھاتی ہے۔
pitting Pitting corrosion اس وقت ہوتی ہے جب پائپ کے کسی حصے پر Passivation فلم ٹوٹ جاتی ہے، جس سے پائپ کی سطح پر چھوٹے گڑھے یا گڑھے بن جاتے ہیں۔الیکٹرو کیمیکل ری ایکشن کے آگے بڑھنے کے ساتھ ہی اس طرح کے گڑھے بڑھنے کا امکان ہے، جس کے نتیجے میں دھات میں موجود لوہا گڑھے کے نچلے حصے میں محلول میں تحلیل ہو جاتا ہے۔پگھلا ہوا لوہا پھر گڑھے کے اوپر پھیل جائے گا اور آکسائڈائز ہو کر آئرن آکسائیڈ یا زنگ بن جائے گا۔جیسے جیسے گڑھا گہرا ہوتا ہے، الیکٹرو کیمیکل رد عمل تیز ہوتا ہے، سنکنرن بڑھتا ہے، جو پائپ کی دیوار کو سوراخ کرنے اور لیک ہونے کا باعث بن سکتا ہے۔
اگر ان کی بیرونی سطح آلودہ ہو تو ٹیوبیں گڑھے کے لیے زیادہ حساس ہوتی ہیں (شکل 1)۔مثال کے طور پر، ویلڈنگ اور پیسنے کے عمل سے آلودہ چیزیں پائپ کی پاسیویشن آکسائیڈ پرت کو نقصان پہنچا سکتی ہیں، اس طرح پٹنگ بنتی اور تیز ہوتی ہے۔پائپوں سے ہونے والی آلودگی سے نمٹنے کے لیے بھی یہی ہے۔اس کے علاوہ، جیسے جیسے نمک کی بوندیں بخارات بن جاتی ہیں، گیلے نمک کے کرسٹل جو پائپ پر بنتے ہیں وہ آکسائیڈ کی تہہ کی حفاظت کرتے ہیں اور گڑھے کا باعث بن سکتے ہیں۔اس قسم کی آلودگی کو روکنے کے لیے، اپنے پائپوں کو باقاعدگی سے تازہ پانی سے فلش کرکے صاف رکھیں۔
تصویر 1. 316/316L سٹین لیس سٹیل پائپ تیزاب، نمکین اور دیگر ذخائر سے آلودہ ہے جو گڑھے کے لیے انتہائی حساس ہے۔
درار سنکنرن.زیادہ تر معاملات میں، آپریٹر کے ذریعہ پٹنگ کا آسانی سے پتہ لگایا جاسکتا ہے۔تاہم، دراڑوں کے سنکنرن کا پتہ لگانا آسان نہیں ہے اور یہ آپریٹرز اور اہلکاروں کے لیے زیادہ خطرہ ہے۔یہ عام طور پر ان پائپوں پر ہوتا ہے جن کے ارد گرد کے مواد کے درمیان تنگ فاصلہ ہوتا ہے، جیسے کہ پائپوں میں کلیمپ یا پائپ جو ایک دوسرے کے ساتھ مضبوطی سے بندھے ہوئے ہوتے ہیں۔جب نمکین پانی شگاف میں داخل ہوتا ہے، وقت گزرنے کے ساتھ، اس علاقے میں ایک کیمیائی طور پر جارحانہ تیزابی فیرک کلورائد محلول (FeCl3) بنتا ہے، جس کی وجہ سے شگاف میں تیزی آتی ہے (تصویر 2)۔چونکہ شگاف بذات خود سنکنرن کے خطرے کو بڑھاتا ہے، لہٰذا دراڑوں کا سنکنرن گڑھے سے بہت کم درجہ حرارت پر ہو سکتا ہے۔
شکل 2 - پائپ اور پائپ سپورٹ (اوپر) کے درمیان اور جب پائپ دوسرے سطحوں (نیچے) کے قریب نصب کیا جاتا ہے تو خلا میں فیرک کلورائڈ کے کیمیائی طور پر جارحانہ تیزابی محلول کی تشکیل کی وجہ سے کریائس سنکنرن پیدا ہوسکتا ہے۔
کریائس سنکنرن عام طور پر پائپ سیکشن اور پائپ سپورٹ کالر کے درمیان بننے والے خلا میں پہلے پٹنگ کی نقل کرتا ہے۔تاہم، فریکچر کے اندر موجود سیال میں Fe++ کے ارتکاز میں اضافے کی وجہ سے، ابتدائی فنل اس وقت تک بڑا اور بڑا ہوتا جاتا ہے جب تک کہ یہ پورے فریکچر کو ڈھانپ نہ لے۔بالآخر، کریوس سنکنرن پائپ کے سوراخ کا باعث بن سکتا ہے۔
گھنی دراڑیں سنکنرن کے سب سے بڑے خطرے کی نمائندگی کرتی ہیں۔لہذا، پائپ کلیمپ جو پائپ کے فریم کے ایک بڑے حصے کو گھیرے ہوئے ہیں، کھلے کلیمپس سے زیادہ خطرناک ہوتے ہیں، جو پائپ اور کلیمپ کے درمیان رابطے کی سطح کو کم سے کم کرتے ہیں۔سروس ٹیکنیشن باقاعدگی سے کلیمپ کھول کر اور پائپ کی سطح کو سنکنرن کے لیے چیک کر کے دراڑوں کے سنکنرن کو پہنچنے والے نقصان یا ناکامی کے امکانات کو کم کرنے میں مدد کر سکتے ہیں۔
ایپلی کیشن کے لیے صحیح دھاتی کھوٹ کا انتخاب کرکے پٹنگ اور دراڑوں کے سنکنرن کو روکا جا سکتا ہے۔عمل کے ماحول، عمل کے حالات، اور دیگر متغیرات کے لحاظ سے سنکنرن کے خطرے کو کم کرنے کے لیے تصریح کرنے والوں کو زیادہ سے زیادہ پائپنگ مواد کا انتخاب کرنے میں مستعدی سے کام لینا چاہیے۔
مادی انتخاب کو بہتر بنانے میں تصریح کاروں کی مدد کے لیے، وہ دھاتوں کی PREN اقدار کا موازنہ کر سکتے ہیں تاکہ مقامی سنکنرن کے خلاف مزاحمت کا تعین کیا جا سکے۔PREN کو مرکب کی کیمسٹری سے شمار کیا جا سکتا ہے، بشمول اس کے کرومیم (Cr)، مولیبڈینم (Mo)، اور نائٹروجن (N) مواد، حسب ذیل:
PREN مرکب میں کرومیم، مولیبڈینم اور نائٹروجن کے سنکنرن مزاحم عناصر کے مواد کے ساتھ بڑھتا ہے۔PREN تناسب کیمیکل ساخت کے لحاظ سے مختلف سٹینلیس سٹیل کے لیے اہم پٹنگ ٹمپریچر (CPT) - سب سے کم درجہ حرارت جس پر پٹنگ ہوتی ہے پر مبنی ہے۔بنیادی طور پر، PREN CPT کے متناسب ہے۔لہذا، اعلی PREN اقدار اعلی پٹنگ مزاحمت کی نشاندہی کرتی ہیں۔PREN میں ایک چھوٹا سا اضافہ صرف الائے کے مقابلے CPT میں ایک چھوٹے سے اضافے کے مترادف ہے، جبکہ PREN میں ایک بڑا اضافہ نمایاں طور پر زیادہ CPT کے مقابلے کارکردگی میں نمایاں بہتری کی نشاندہی کرتا ہے۔
جدول 1 عام طور پر آف شور تیل اور گیس کی صنعت میں استعمال ہونے والے مختلف مرکب دھاتوں کے لیے PREN اقدار کا موازنہ کرتا ہے۔یہ ظاہر کرتا ہے کہ کس طرح تصریح اعلی معیار کے پائپ الائے کو منتخب کرکے سنکنرن مزاحمت کو بہت بہتر بنا سکتی ہے۔PREN 316 SS سے 317 SS تک تھوڑا سا بڑھتا ہے۔Super Austenitic 6 Mo SS یا Super Duplex 2507 SS کارکردگی میں نمایاں اضافے کے لیے مثالی ہیں۔
سٹینلیس سٹیل میں نکل (Ni) کی زیادہ مقدار سنکنرن مزاحمت کو بھی بڑھاتی ہے۔تاہم، سٹینلیس سٹیل کا نکل مواد PREN مساوات کا حصہ نہیں ہے۔کسی بھی صورت میں، زیادہ نکل کے مواد کے ساتھ سٹینلیس سٹیل کا انتخاب کرنا اکثر فائدہ مند ہوتا ہے، کیونکہ یہ عنصر ان سطحوں کو دوبارہ غیر فعال کرنے میں مدد کرتا ہے جو مقامی سنکنرن کی علامات ظاہر کرتی ہیں۔نکل آسٹینائٹ کو مستحکم کرتا ہے اور 1/8 سخت پائپ کو موڑنے یا ٹھنڈا کرنے پر مارٹینائٹ کی تشکیل کو روکتا ہے۔مارٹین سائیٹ دھاتوں میں ایک ناپسندیدہ کرسٹل لائن مرحلہ ہے جو سٹینلیس سٹیل کی مقامی سنکنرن کے ساتھ ساتھ کلورائڈ سے متاثرہ تناؤ کے کریکنگ کے خلاف مزاحمت کو کم کرتا ہے۔ہائی پریشر ہائیڈروجن گیس ایپلی کیشنز کے لیے 316/316L سٹیل میں کم از کم 12% کا زیادہ نکل مواد بھی مطلوب ہے۔ASTM 316/316L سٹینلیس سٹیل کے لیے کم از کم نکل کا ارتکاز 10% ہے۔
مقامی سنکنرن سمندری ماحول میں استعمال ہونے والے پائپوں پر کہیں بھی ہو سکتا ہے۔تاہم، ان علاقوں میں گڑھے لگنے کا زیادہ امکان ہوتا ہے جو پہلے سے آلودہ ہیں، جب کہ پائپ اور تنصیب کے آلات کے درمیان تنگ فاصلوں والے علاقوں میں کریوس سنکنرن ہونے کا زیادہ امکان ہوتا ہے۔PREN کو بنیاد کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، مخصوص کرنے والا کسی بھی قسم کے مقامی سنکنرن کے خطرے کو کم کرنے کے لیے بہترین پائپ الائے کا انتخاب کر سکتا ہے۔
تاہم، ذہن میں رکھیں کہ دیگر متغیرات ہیں جو سنکنرن کے خطرے کو متاثر کرسکتے ہیں۔مثال کے طور پر، درجہ حرارت سٹینلیس سٹیل کی پٹنگ کے خلاف مزاحمت کو متاثر کرتا ہے۔گرم سمندری موسموں کے لیے، سپر آسٹینیٹک 6 مولبڈینم سٹیل یا سپر ڈوپلیکس 2507 سٹینلیس سٹیل کے پائپوں پر سنجیدگی سے غور کیا جانا چاہیے کیونکہ یہ مواد مقامی سنکنرن اور کلورائیڈ کریکنگ کے خلاف بہترین مزاحمت رکھتے ہیں۔ٹھنڈے موسموں کے لیے، 316/316L پائپ کافی ہو سکتا ہے، خاص طور پر اگر کامیاب استعمال کی تاریخ ہو۔
آف شور پلیٹ فارم کے مالکان اور آپریٹرز نلیاں لگانے کے بعد سنکنرن کے خطرے کو کم کرنے کے لیے بھی اقدامات کر سکتے ہیں۔انہیں پائپوں کو صاف رکھنا چاہیے اور گڑھے کے خطرے کو کم کرنے کے لیے باقاعدگی سے تازہ پانی سے بہایا جانا چاہیے۔ان کے پاس مینٹیننس ٹیکنیشنز بھی ہونی چاہئیں جو معمول کے معائنے کے دوران پائپ کلیمپ کھولتے ہیں تاکہ شگاف کو چیک کیا جا سکے۔
مندرجہ بالا اقدامات پر عمل کر کے، پلیٹ فارم کے مالکان اور آپریٹرز سمندری ماحول میں پائپ کے سنکنرن اور متعلقہ لیک کے خطرے کو کم کر سکتے ہیں، حفاظت اور کارکردگی کو بہتر بنا سکتے ہیں، اور مصنوعات کے نقصان یا مفرور اخراج کے امکانات کو کم کر سکتے ہیں۔
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
پیٹرولیم ٹیکنالوجی کا جریدہ سوسائٹی آف پیٹرولیم انجینئرز کا معروف جریدہ ہے، جس میں اپ اسٹریم ٹیکنالوجی، تیل اور گیس کی صنعت کے مسائل، اور ایس پی ای اور اس کے اراکین کے بارے میں خبروں پر مستند خلاصے اور مضامین شامل ہیں۔