Դաշտային գործողություններ. 13Cr խողովակի մեջ լեղապարկի և թթվածնի փոսերի կանխարգելում

API 5CT L80-13Cr-ը նավթի և գազի արդյունաբերության վերին հոսանքում կոռոզիոն դիմացկուն համաձուլվածքն է (CRA): Այն փոխարինում է ստանդարտ ածխածնային պողպատը (L80-1), երբ կանխատեսվում է, որ CO2 կոռոզիայի արագությունը գերազանցում է արգելակման հնարավորությունները: Այնուամենայնիվ, ի տարբերություն ավելի բարձր կարգի համաձուլվածքների, 13Cr-ը պասիվության համար հիմնվում է բացառապես քրոմի վրա (12–14%): Այն պարունակում է չնչին նիկել կամ մոլիբդեն, ինչը քիմիապես փխրուն է դարձնում թթու (H2S) կամ գազավորված միջավայրում: Դաշտային հաջողությունն ամբողջությամբ կախված է պասիվ օքսիդի շերտի պահպանումից՝ շրջակա միջավայրի խիստ հսկողության միջոցով:

Նյութի բնութագրեր և մետալուրգիական սահմաններ

13Cr-ն անվտանգ տեղակայելու համար ինժեներները պետք է հասկանան, որ այն մարտենզիտային պողպատ է հանգցված և կոփված: Այն մագնիսական է և մեխանիկորեն նման է բարձր ամրության ածխածնային պողպատին, բայց ունի հստակ քիմիական խոցելիություն:

Քիմիական բաղադրություն (API 5CT / ISO 11960)

Տարրի	բովանդակությունը (wt %)	Գործառնական հետևանք
Chromium (Cr)	12.0 – 14.0	Ապահովում է CO₂ դիմադրություն: Պասիվությունը կորչում է, եթե pH < 3,5:
Ածխածին (C)	0,15 – 0,22	Ածխածնի բարձր պարունակությունը նյութը դարձնում է արդյունավետորեն  ոչ եռակցվող  դաշտային պայմաններում:
Նիկել (Ni)	≤ 0,50	Կրիտիկական դեֆիցիտ.  Նիկելի պակասը հանգեցնում է վատ ամրության և ցածր SSC դիմադրության՝ համեմատած Super 13Cr-ի հետ:
Մոլիբդեն (Mo)	—	Mo-ի բացակայությունը նշանակում է զրոյական դիմադրություն թթու միջավայրում տեղայնացված փոսերի նկատմամբ:

Հիմնական միջոց.  Մոլիբդենի և նիկելի բացակայությունը տարբերում է հիմնական 13Cr-ը «Super 13Cr»-ից: Այս քիմիան սահմանափակում է L80-13Cr-ը մեղմ միջավայրում, քանի որ այն չունի համաձուլվածքային տարրեր, որոնք անհրաժեշտ են պասիվ թաղանթը H2S-ի կամ քլորիդների նկատմամբ բարձր ջերմաստիճանում կայունացնելու համար:

NACE MR0175 / ISO 15156 սահմանափակումներ

API 5CT-ի հետ համապատասխանությունը չի երաշխավորում NACE MR0175-ի համապատասխանությունը թթու սպասարկման համար: Գնումները պետք է համապատասխանեն այս չափանիշներին:

• API 5CT Առավելագույն կարծրություն՝  23 HRC:

• NACE MR0175 Առավելագույն կարծրություն՝  22 HRC:

• Առավելագույն H₂S մասնակի ճնշում՝  1,5 psi (10 կՊա):

• Նվազագույն pH՝  3,5:

Գործառնական ձախողման ռեժիմներ

Թելերի մաշվածություն (կպչուն մաշվածություն)

Martensitic չժանգոտվող պողպատը ունի բարձր մերձեցում ինքնազուգավորման համար: Դիմահարդարման ընթացքում, եթե պասիվ թաղանթը կոտրվում է ոլորող մոմենտային ճնշման տակ, մաքուր մետաղական մակերեսները անմիջապես բռնվում են (սառը զոդում): Հալվելուց հետո կապի կնիքը խաթարվում է, և հանգույցը հաճախ պետք է կտրվի և նորից պարուրվի:

Կանխարգելման արձանագրություններ.

• RPM սահմանաչափ.  դիմահարդարման արագությունը չպետք է գերազանցի 10 RPM-ը՝ շփման ջերմությունը նվազագույնի հասցնելու համար:

• Նյութերի անհամապատասխանություն.  շփումը նվազեցնելու համար օգտագործեք հատուկ մակերևույթի մշակմամբ (օրինակ՝ պղնձապատում) կամ վերահսկվող կարծրության տարբերություններով ագույցներ:

• Վիզուալ զննում.  100% թելերի ստուգումը տեղանքի վրա գործելուց առաջ ստանդարտ պրակտիկա է տրանսպորտի վնասը վերացնելու համար:

Oxygen Pitting («Լուռ մարդասպանը»)

13Cr-ը նախատեսված է օդազերծված ներքևի անցքերով միջավայրերի համար: Եթե ​​գազավորված աղը (ծովային ջուր, ավարտական ​​հեղուկ) ներմուծվում է օղակի մեջ, ապա լուծված թթվածինը գործում է որպես ապաբևեռացնող: Սա արագացնում է կաթոդիկ ռեակցիան՝ հեռացնելով պաշտպանիչ քրոմի օքսիդի շերտը և առաջացնելով արագ, խորը փոս:

Երբ 13Cr խողովակը սխալ ընտրություն է

Թեև ծախսարդյունավետ է քաղցրահամ հորերի համար, L80-13Cr-ը համընդհանուր լուծում չէ: Մի ընտրեք այս նյութը, եթե.

• H₂S մասնակի ճնշում > 1,5 psi.  Ստանդարտ 13Cr-ը կկրի սուլֆիդային սթրեսի ճեղքում (SSC): Թարմացրեք Super 13Cr (մինչև ~3,0 psi) կամ Duplex:

• Ջերմաստիճանը > 300°F (150°C).  Այս ջերմաստիճաններում քլորիդային սթրեսային կոռոզիայից ճաքելը (CSCC) դառնում է բարձր ռիսկ, նույնիսկ քաղցր միջավայրում:

• pH < 3.5.  Բարձր թթվային ձևավորման ջրերը ապակայունացնեն պասիվ թաղանթը, ինչը կհանգեցնի ընդհանուր զանգվածի կորստի կոռոզիայի, որը նման է ածխածնային պողպատին:

• Չվերահսկվող օղակաձև հեղուկներ.  Եթե դուք չեք կարող երաշխավորել առանց թթվածնի փաթեթավորող հեղուկներ, 13Cr-ը կխափանվի փոսային կոռոզիայից ամիսների ընթացքում:

Տեխնիկական ՀՏՀ. Ընտրություն և խնդիրների լուծում

Կարո՞ղ եմ օգտագործել L80-13Cr մի փոքր թթու հորերում:

Այո, պայմանականորեն։  Դուք կարող եք այն օգտագործել միայն այն դեպքում, եթե H2S մասնակի ճնշումը մնում է 1,5 psi (0,1 բար) խիստ ցածր, իսկ տեղում pH-ը 3,5-ից բարձր է: Եթե ​​pH-ն ավելի ցածր է կամ H2S-ն ավելի բարձր է, ապա նյութը գտնվում է NACE MR0175 անվտանգ գործառնական ծրարի սահմաններից դուրս և կարող է ճաքել:

Արդյո՞ք 13Cr-ը կտապալվի, եթե ջերմաստիճանը իջնի:

Ընդհանրապես ոչ, բայց ամրությունը նվազում է:  Ածխածնային պողպատի նման, 13Cr-ն անցնում է ճկուն-փխրուն անցում: Այնուամենայնիվ, L80-13Cr-ը սովորաբար գնահատվում է մինչև -10°C կամ -20°C սպասարկման համար՝ կախված գործարանի սպեկտրից: Ցածր ջերմաստիճանի առաջնային ռիսկը բեռնաթափման ժամանակ հարվածի վնասումն է (անցումի մեջ) և ոչ թե գործառնական ձախողումը:

Որո՞նք են 13Cr-ի այլընտրանքները:

Եթե ​​միջավայրը չափազանց տաք է կամ թթու ստանդարտ 13Cr-ի համար, ապա անմիջապես ավելանում է  Super 13Cr (S13Cr) , որը ավելացնում է նիկել և մոլիբդեն H2S-ի մինչև ~3.0 psi դիմադրության համար: Եթե ​​պայմանները գերազանցում են S13Cr սահմանները (բարձր H2S, բարձր քլորիդներ), ապա հաջորդ մակարդակը  22Cr Duplex  կամ  25Cr Super Duplex  չժանգոտվող պողպատներն են: