Повысьте безопасность и сократите расходы благодаря использованию оптимальных материалов

Почему выбор оптимальных материалов для жидкостных и газовых систем может повысить уровень безопасности морских платформ и сократить затраты

Оптимизация затрат является одной из наиболее важных задач для владельцев морских нефтегазовых платформ и плавучих установок, уступающей по значимости только обеспечению безопасной и согласованной работы платформы в течение всего срока ее эксплуатации.

Приоритизации обеих задач можно добиться, выбирая подходящие материалы, которые можно использовать в различных жидкостных и газовых системах и компонентах платформы. Например, трубки и трубные обжимные фитинги из нержавеющей стали 316 обеспечивают высокую коррозионную стойкость и являются экономичным вариантом для многих платформ. Тем не менее некоторые более сложные условия эксплуатации требуют повышенной коррозионной стойкости, обеспечиваемой более прочными сплавами, такими как супераустенитный сплав 6Mo или супердуплексный сплав 2507, которые изначально стоят дороже.

Морские объекты предполагают работу в сложных условиях, и было бы заманчиво использовать эти более прочные сплавы для всех трубок и фитингов на платформе. Однако с учетом многокилометровой длины трубок и тысяч необходимых фитингов этот выбор может существенно увеличить затраты, практически не обеспечив преимущества для систем, работающих в менее сложных условиях. Традиционно считается, что материалы, используемые для трубок и трубных обжимных фитингов, должны сочетаться друг с другом, но этого не всегда удается добиться при применении двух разных совместимых материалов, устойчивых к электрохимической коррозии.

Тем не менее применение на платформе сочетания компонентов из нержавеющей стали 316 и более прочных сплавов может обеспечить высокий уровень безопасности и возможность контроля затрат. Владельцы должны знать следующее о типах коррозии, которая может возникнуть при работе на различных морских объектах, а также уметь применять знания в области материаловедения, чтобы правильно подобрать материалы для конкретной платформы.

Понимание опасности коррозии

Трубки и трубные обжимные фитинги, используемые на различных платформах — в блоках дозирования химреагентов, гидравлических силовых установках, соединительных блоках шлангового кабеля для верхних строений, скважинных панелях управления и многих других, — соответствующим образом подвержены различным видам коррозии. Трубки могут подвергаться воздействию точечной и щелевой коррозии, а трубным обжимным фитингам может угрожать коррозионное растрескивание под напряжением. Любой из этих видов коррозии может привести к выходу из строя трубок или фитингов и, в конечном счете, к утечке, представляющей существенную угрозу безопасности ваших сотрудников.

Точечная и щелевая коррозия трубок. Точечная и щелевая коррозия возникает на поверхности трубки на концентрированных участках, где защитный слой оксида с высоким содержанием хрома, покрывающий металл, разрушается под воздействием хлоридов, которые обычно содержатся в соленой воде.

Точечная коррозия возникает в виде небольших точечных выемок или «питтингов» на поверхности металла. Щелевая коррозия является практически таким же явлением, но концентрируется в узких щелях, обычно между трубкой и трубными хомутами, под слоем грязи и отложений на поверхностях трубок или между соседними трубопроводами.

Прочные материалы с более высокой критической температурой точечной коррозии (CPT) и критической температурой щелевой коррозии (CCCT), например сплавы 6Mo 254 или 6HN (UNS N08367), супердуплексный сплав 2507 или никелевые сплавы 825, 625, C-276 или 400, обеспечивают надлежащую защиту от воздействия таких видов коррозии. Для снижения воздействия щелевой коррозии также можно использовать пластиковые хомуты. Кроме того, можно применять некоторые новые пластиковые хомуты, которые обеспечивают дренаж жидкостей.

Коррозионное растрескивание под воздействием хлоридов (SCC). Коррозионное растрескивание может стать распространенной проблемой в условиях с высоким содержанием хлоридов, когда трубные обжимные фитинги подвергаются воздействию растягивающего напряжения, особенно при применении низкокачественных трубных обжимных фитингов. Сборка фитингов и повышение давления в системе может стать причиной образования трещин на гайке фитинга. Хлориды вызывают разветвление и распространение этих трещин. В конце концов гайка может просто развалиться на части, причем внезапно.

Более прочные сплавы, которые могут уменьшить вероятность возникновения точечной и щелевой коррозии, также могут снизить риск коррозионного растрескивания. Однако высококачественная нержавеющая стать 316 с повышенным содержанием никеля (не менее 12 %) и хрома (не менее 17 %), что превосходит минимальные требования применимых стандартов ASTM, может стать эффективным материалом в слабо или умеренно коррозионных средах, предлагая владельцам возможность оптимизировать затраты и обеспечивая безопасную работу систем.

Оптимизация используемых материалов.

Зная о воздействии различных видов коррозии на трубки и трубные обжимные фитинги, а также о типах материалов, которые могут обеспечить стойкость к каждому типу коррозии, легко принять правильное решение. Трубки из прочных сплавов в сочетании с трубными обжимными фитингами из высококачественной нержавеющей стали 316 могут обеспечить надежный и экономичный контроль коррозии и повысить безопасность работы систем.

При выборе трубных обжимных фитингов также следует учитывать некоторые других характеристики. Помимо повышенного содержания никеля и хрома в нержавеющей стали 316, владельцы должны выбирать трубные обжимные фитинги с закаленными обжимными кольцами, которые обеспечивают прочный и надежный обхват трубки. Это помогает обеспечить герметичность уплотнения и отличную виброустойчивость. Для подтверждения эффективности работы попросите своего поставщика предоставить отчеты об испытаниях этой комбинации фитинга и трубки. Узнайте о средствах контроля качества, используемых в процессе производства для обеспечения качества и эффективности работы продукции.

Наконец, помните о важности правильного монтажа. Даже при использовании оптимальных материалов неправильный монтаж может отрицательно сказаться на эффективности работы. Работающие на платформе технические специалисты должны знать правильные методы обработки трубок и монтажа трубных обжимных фитингов, чтобы обеспечить надежную работу и отсутствие утечек. Ваш поставщик может предложить возможности обучения для расширения знаний ваших сотрудников.

В конечном счете выбор соответствующей комбинации материалов для применения в жидкостных и газовых системах платформы будет зависеть от ваших условий эксплуатации и окружающей среды, предпочтений, допустимого риска и бюджета. Однако многие условия эксплуатации позволяют безопасно уменьшить затраты на соединения при сотрудничестве с правильным поставщиком.

Хотите узнать больше о правильном подборе материалов и сочетаниях компонентов для морских жидкостных и газовых систем? Обратитесь в компанию Swagelok уже сегодня и узнайте, как ее специалисты могут помочь вам c оптимизацией материалов.

Запросите дополнительную информацию о сервисах Swagelok