Láìka agbára ìdènà ìbàjẹ́ tí ó wà nínú àwọn páìpù irin alagbara, àwọn páìpù irin alagbara tí a fi sí àyíká omi lè ní oríṣiríṣi ìbàjẹ́ nígbà tí wọ́n bá ń ṣiṣẹ́. Ìbàjẹ́ yìí lè yọrí sí ìtújáde àwọn ohun èlò páìpù tí ó lágbára láti ìbẹ̀rẹ̀ fún ìdènà ìbàjẹ́ tí ó dára jù. Lẹ́yìn náà, wọ́n gbọ́dọ̀ wà lójúfò nígbà tí wọ́n bá ń ṣàyẹ̀wò àwọn ìlà abẹ́rẹ́ kẹ́míkà, àwọn ìlà hydraulic àti impulse, àti àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ àti ohun èlò láti rí i dájú pé ìbàjẹ́ kò halẹ̀ mọ́ ìwà títọ́ páìpù tí a fi sí tàbí ààbò tí ó lè ba ààbò jẹ́.
A le ri ipata agbegbe lori ọpọlọpọ awọn iru ẹrọ, awọn ọkọ oju omi, awọn ọkọ oju omi ati awọn opo gigun ti omi okun. Ipata yii le jẹ ni irisi ipata tabi ipata ti o wa ni erupẹ, boya ninu wọn le ba odi paipu jẹ ki o si fa ki omi tu silẹ.
Ewu ipata maa n pọ si bi iwọn otutu iṣiṣẹ ti ohun elo naa ṣe n pọ si. Ooru le mu ki fíìmù oxide aabo ita ti tube naa yara si, ti o si n mu ki pitting pọ si.
Ó bani nínú jẹ́ pé ó ṣòro láti rí àwọn ihò ìdọ̀tí àti ìbàjẹ́ tí ó wà ní àyíká wa, èyí tí ó mú kí ó ṣòro láti dá àwọn irú ìbàjẹ́ wọ̀nyí mọ̀, láti sọ àsọtẹ́lẹ̀, àti láti ṣe àgbékalẹ̀ wọn. Nítorí àwọn ewu wọ̀nyí, àwọn onílé ìtàgé, àwọn olùṣiṣẹ́ àti àwọn tí a yàn gbọ́dọ̀ ṣọ́ra nígbà tí wọ́n bá ń yan ohun èlò tí ó dára jùlọ fún lílò wọn. Yíyan ohun èlò ni ọ̀nà ààbò àkọ́kọ́ wọn lòdì sí ìbàjẹ́, nítorí náà, mímú un tọ́ ṣe pàtàkì gidigidi. Ó ṣeun, wọ́n lè lo ìwọ̀n tí ó rọrùn ṣùgbọ́n tí ó gbéṣẹ́ gan-an ti ìdènà ìbàjẹ́ tí a gbé kalẹ̀, Pitting Resistance Equivalent Number (PREN). Bí iye PREN ti irin bá ti pọ̀ tó, bẹ́ẹ̀ ni ìdènà rẹ̀ sí ìbàjẹ́ tí a gbé kalẹ̀ yóò ṣe pọ̀ sí i.
Àpilẹ̀kọ yìí yóò wo bí a ṣe lè dá ìdènà ìdènà àti ìdènà ìdènà àti bí a ṣe lè ṣe àtúnṣe yíyan ohun èlò ìtútù fún àwọn ohun èlò epo àti gaasi ní etíkun ní ìbámu pẹ̀lú iye PREN ti ohun èlò náà.
Ipalara agbegbe waye ni awọn agbegbe kekere ni akawe si iparada gbogbogbo, eyiti o jẹ deede lori oju irin naa. Ipalara pitting ati slave bẹrẹ si farahan lori awọn ọpọn irin alagbara 316 nigbati fiimu passive oxide ti o ni chromium ti ita ti irin ba ya nipasẹ ifihan si awọn omi ibajẹ, pẹlu omi iyọ. Awọn agbegbe okun ti o ni chlorines, bakanna bi iwọn otutu giga ati paapaa idoti ti oju ọpọn, mu ki o ṣeeṣe ti ibajẹ ti fiimu passivation yii pọ si.
Pitting Pitting corrosion máa ń wáyé nígbà tí passivation fíìmù tí ó wà lórí apá kan ti páìpù bá fọ́, tí ó sì ń ṣẹ̀dá àwọn ihò kékeré tàbí ihò lórí ojú páìpù náà. Irú àwọn ihò bẹ́ẹ̀ lè dàgbàsókè bí àwọn electrochemical reactions ṣe ń tẹ̀síwájú, nítorí èyí tí irin tí ó wà nínú irin náà yóò yọ́ nínú omi ní ìsàlẹ̀ ihò náà. Irin tí ó yọ́ náà yóò wá tàn kálẹ̀ sí orí ihò náà, yóò sì di iron oxide tàbí ipata. Bí ihò náà ṣe ń jinlẹ̀ sí i, electrochemical reactions yóò máa yára kánkán, ipata yóò pọ̀ sí i, èyí tí ó lè fa ihò sí ògiri páìpù náà, tí yóò sì yọ sí jíjò.
Àwọn túbù máa ń jẹ́ kí wọ́n rì sínú omi tí ojú wọn bá ti bàjẹ́ (Àwòrán 1). Fún àpẹẹrẹ, àwọn ohun ìdọ̀tí láti inú iṣẹ́ ìsopọ̀ àti ìlọ lè ba ìpele oxide passivation ti páìpù jẹ́, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń ṣẹ̀dá àti mú kí ìtújáde omi náà yára sí i. Bákan náà ni ó ń ṣẹlẹ̀ fún bíbójútó ìbàjẹ́ láti inú páìpù. Ní àfikún, bí àwọn ìtújáde iyọ̀ ṣe ń gbẹ, àwọn kirisita iyọ̀ tí ó ń ṣẹ̀dá lórí àwọn páìpù náà ń dáàbò bo ìpele oxide náà, ó sì lè yọrí sí ìtújáde omi. Láti dènà irú ìbàjẹ́ wọ̀nyí, pa àwọn páìpù rẹ mọ́ nípa fífi omi tútù wẹ̀ wọ́n déédéé.
Àwòrán 1. Páìpù irin alagbara 316/316L tí a ti sọ di eléèérí pẹ̀lú ásíìdì, iyọ̀, àti àwọn ohun mìíràn lè fa ìtújáde.
Ipalara ihò. Ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìgbà, olùṣiṣẹ́ lè rí ihò ní ìrọ̀rùn. Síbẹ̀síbẹ̀, iparada ihò kì í rọrùn láti rí, ó sì lè fa ewu púpọ̀ sí àwọn olùṣiṣẹ́ àti òṣìṣẹ́. Èyí sábà máa ń ṣẹlẹ̀ lórí àwọn páìpù tí ó ní àwọn àlàfo tóóró láàárín àwọn ohun èlò tí ó yí i ká, bí àwọn páìpù tí a dì mọ́ ibi tí wọ́n ti so mọ́ ara wọn tàbí àwọn páìpù tí a fi mọ́ ara wọn dáadáa. Nígbà tí omi rọ̀ sínú àlàfo náà, bí àkókò ti ń lọ, omi ferric chloride tí ó ní acidified acidified (FeCl3) ni a ń ṣẹ̀dá ní agbègbè yìí, èyí tí ó ń fa iparada díẹ̀díẹ̀ ti àlàfo náà (Àwòrán 2). Níwọ́n ìgbà tí iparada ihò nípa ìrísí rẹ̀ ń mú ewu iparada pọ̀ sí i, iparada ihò lè wáyé ní ìwọ̀n otútù tí ó rẹlẹ̀ ju ti pitting lọ.
Àwòrán 2 – Ìbàjẹ́ ẹ̀gbẹ́ lè wáyé láàrín páìpù àti ìtìlẹ́yìn páìpù (òkè) àti nígbà tí a bá fi páìpù náà sí ẹ̀gbẹ́ àwọn ojú ilẹ̀ mìíràn (ìsàlẹ̀) nítorí ìṣẹ̀dá omi ferric chloride tí ó ní acidic nínú àlàfo náà.
Ibàjẹ́ àlàfo sábà máa ń ṣe àfarawé ìtújáde ní àkọ́kọ́ nínú àlàfo tí a ṣe láàárín apá páìpù àti kọ́là ìtìlẹ́yìn páìpù. Síbẹ̀síbẹ̀, nítorí ìbísí nínú ìṣọ̀kan Fe++ nínú omi inú ìtújáde náà, ìfúnpọ̀ àkọ́kọ́ náà yóò tóbi sí i títí yóò fi bo gbogbo ìtújáde náà. Níkẹyìn, ìtújáde àlàfo lè yọrí sí ihò páìpù náà.
Àwọn ìfọ́ tó wúwo ni ewu tó ga jùlọ fún ìjẹrà. Nítorí náà, àwọn ìdènà páìpù tó yí apá kan nínú àyíká páìpù náà ká máa ń léwu ju àwọn ìdènà tó ṣí sílẹ̀ lọ, èyí tó máa ń dín ojú ibi tí ó fara kan páìpù àti ìdènà kù. Àwọn onímọ̀ iṣẹ́ lè dín ewu ìbàjẹ́ tàbí ìbàjẹ́ ìbàjẹ́ ìdènà kù nípa ṣíṣí àwọn ohun èlò déédéé àti ṣíṣàyẹ̀wò àwọn ojú páìpù fún ìjẹrà.
A le dènà pípa ati ìparun ìparun nipa yiyan irin ti o tọ fun lilo pato. Awọn olutọka gbọdọ lo iṣọra to dara ni yiyan ohun elo paipu ti o dara julọ lati dinku eewu ibajẹ, da lori agbegbe iṣẹ, awọn ipo ilana, ati awọn oniyipada miiran.
Láti ran àwọn olùṣàpèjúwe lọ́wọ́ láti mú kí àṣàyàn àwọn ohun èlò wọn sunwọ̀n síi, wọ́n lè fi àwọn iye PREN ti àwọn irin wéra láti mọ ìdènà wọn sí ìbàjẹ́ agbègbè. A lè ṣírò PREN láti inú kẹ́míkà alloy, títí kan chromium (Cr), molybdenum (Mo), àti nitrogen (N), gẹ́gẹ́ bí a ṣe tẹ̀lé e yìí:
PREN ń pọ̀ sí i pẹ̀lú àkóónú àwọn èròjà tí ó lè dènà ìbàjẹ́ ti chromium, molybdenum àti nitrogen nínú alloy náà. Ìpíndọ́gba PREN da lórí ìgbóná omi tó ṣe pàtàkì (CPT) – ìgbóná omi tó kéré jùlọ níbi tí ihò omi ti ń ṣẹlẹ̀ – fún onírúurú irin alagbara tó sinmi lórí ìṣètò kẹ́míkà náà. Ní pàtàkì, PREN jẹ́ ìwọ̀nba sí CPT. Nítorí náà, àwọn ìwọ̀n PREN tó ga jùlọ fihàn pé wọ́n lè dènà ìdènà ìdènà omi tó ga. Ìbísí díẹ̀ nínú PREN dọ́gba pẹ̀lú ìbísí díẹ̀ nínú CPT ní ìfiwéra pẹ̀lú alloy náà, nígbàtí ìbísí ńlá nínú PREN fihàn pé wọ́n ní ìlọsíwájú pàtàkì nínú iṣẹ́ wọn ju CPT tó ga jù lọ lọ.
Táblì 1 fi àwọn iye PREN wéra fún onírúurú àwọn irin tí a sábà máa ń lò ní ilé iṣẹ́ epo àti gaasi ní etíkun. Ó fihàn bí ìlànà ṣe lè mú kí ìdènà ìbàjẹ́ pọ̀ sí i nípa yíyan irin páìpù tó dára jù. PREN pọ̀ sí i díẹ̀ láti 316 SS sí 317 SS. Super Austenitic 6 Mo SS tàbí Super Duplex 2507 SS dára fún àwọn èrè iṣẹ́ pàtàkì.
Àwọn ìpele nickel (Ni) tó ga jù nínú irin alagbara tún ń mú kí ìdènà ìjẹrà pọ̀ sí i. Síbẹ̀síbẹ̀, ìwọ̀n nickel nínú irin alagbara kì í ṣe ara ìṣètò PREN. Bó ti wù kó rí, ó máa ń ṣe àǹfààní láti yan àwọn irin alagbara pẹ̀lú ìwọ̀n nickel tó ga jù, nítorí pé èròjà yìí ń ran àwọn ojú ilẹ̀ tó ń fi àmì ìjẹrà àgbègbè hàn. Nickel ń mú kí austenite dúró ṣinṣin, ó sì ń dènà ìṣẹ̀dá martensite nígbà tí ó bá ń tẹ̀ tàbí tí ó bá ń fa páìpù líle 1/8. Martensite jẹ́ ìpele kristal tí kò dára nínú àwọn irin tí ó ń dín ìdènà irin alagbara sí ìjẹrà àgbègbè kù àti ìfọ́ tí chloride ń fà. Ìwọ̀n nickel tó ga jù tó kéré jù 12% nínú irin 316/316L tún jẹ́ ohun tí a fẹ́ fún lílo gaasi hydrogen tó ga. Ìwọ̀n nickel tó kéré jù tó yẹ fún irin alagbara ASTM 316/316L jẹ́ 10%.
Ipalara agbegbe le waye nibikibi ninu opo gigun epo ti a lo ninu ayika okun. Sibẹsibẹ, pitting ṣee ṣe ki o waye ni awọn agbegbe ti o ti ni idoti tẹlẹ, lakoko ti ipata àlàfo ni o ṣeeṣe ki o waye ni awọn agbegbe ti o ni awọn aaye ti o kere laarin paipu ati awọn ohun elo fifi sori ẹrọ. Lilo PREN gẹgẹbi ipilẹ, oluṣeto naa le yan ipele paipu ti o dara julọ lati dinku eewu ti eyikeyi iru ipata agbegbe.
Sibẹsibẹ, ẹ ranti pe awọn iyipada miiran wa ti o le ni ipa lori ewu ibajẹ. Fun apẹẹrẹ, iwọn otutu ni ipa lori resistance irin alagbara si awọn iho. Fun awọn oju ojo gbona lori okun, o yẹ ki a gbero awọn paipu irin alagbara super austenitic 6 molybdenum tabi awọn paipu irin alagbara super duplex 2507 pataki nitori awọn ohun elo wọnyi ni resistance to dara si ibajẹ agbegbe ati fifọ chloride. Fun awọn oju ojo tutu, paipu 316/316L le to, paapaa ti o ba ti ni itan aṣeyọri lilo.
Àwọn onílé àti àwọn olùṣiṣẹ́ tí wọ́n wà ní òkè òkun lè gbé ìgbésẹ̀ láti dín ewu ìbàjẹ́ kù lẹ́yìn tí wọ́n bá ti fi àwọn páìpù sí i. Wọ́n gbọ́dọ̀ máa pa àwọn páìpù mọ́ kí wọ́n sì máa fi omi tútù wẹ̀ wọ́n déédéé láti dín ewu ìtújáde kù. Wọ́n tún gbọ́dọ̀ ní kí àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ ìtọ́jú ṣí àwọn páìpù náà nígbà tí wọ́n bá ń ṣe àyẹ̀wò déédéé láti ṣàyẹ̀wò fún ìbàjẹ́ tí ó wà ní ìsàlẹ̀.
Nípa títẹ̀lé àwọn ìgbésẹ̀ tí a gbé kalẹ̀ lókè yìí, àwọn onílé àti àwọn olùṣiṣẹ́ lè dín ewu ìjẹrà páìpù àti jíjò tí ó jọ mọ́ ọn kù nínú àyíká omi, kí wọ́n mú ààbò àti ìṣiṣẹ́ sunwọ̀n sí i, kí wọ́n sì dín àǹfààní pípadánù ọjà tàbí ìtújáde tí ó sá lọ kù.
Brad Bollinger is the Oil and Gas Marketing Manager for Swagelok. He can be contacted at bradley.bollinger@swagelok.com.
Ìwé ìròyìn The Journal of Petroleum Technology, ìwé ìròyìn pàtàkì ti Society of Petroleum Engineers, pèsè àwọn àkọlé àti àwọn àpilẹ̀kọ tó ní àṣẹ lórí ìlọsíwájú nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ tó wà ní òkè òkun, àwọn ọ̀ràn ilé iṣẹ́ epo àti gáàsì, àti ìròyìn nípa SPE àti àwọn ọmọ ẹgbẹ́ rẹ̀.