Materiaalselectie optimaliseren voor offshore vloeistofsystemen: veiligheid verhogen en kosten verlagen

Waarom Geoptimaliseerde Vloeistofsysteem Materiaalselectie Kan Help Offshore Veiligheid Te Verbeteren En Kosten Te Verlagen

Natalie Hagan, Product Manager, Swagelok

Kostenoptimalisatie is een van de belangrijkste doelen voor eigenaren van offshore olie- en gasplatforms en drijvende schepen - seconde alleen aan het waarborgen van veilige en compliant operatie doorheen de levensduur van het platform.

Beide doelen prioriteren kan bereikt worden door geschikte materialen te specificeren die in een breed scala aan vloeistofsystemen en componenten doorheen het platform gebruikt kunnen worden. Bijvoorbeeld, 316 roestvrij staal buizen en buisfittings bieden goede corrosiebestendigheid en maken een economische keuze in veel platformtoepassingen. Sommige meer uitdagende toepassingen zullen echter verbeterde corrosiebestendigheid vereisen die geboden wordt door robuustere legeringen zoals super austenitische 6-moly of super duplex 2507, die een hogere voorafgaande kosten met zich meebrengen.

Offshore omgevingen presenteren uitdagende operationele condities - en het kan verleidelijk zijn om deze robuustere legeringen te specificeren voor alle buizen en fittings doorheen het platform. Maar gegeven de mijl buizen en duizenden fittings die vereist zijn, kan deze keuze de kosten aanzienlijk verhogen terwijl het weinig tot geen voordeel biedt in toepassingen die onder mildere condities opereren. Het is ook een veelvoorkomende assumptie dat materialen gebruikt voor buizen en buisfittings moeten matchen, maar dat is niet altijd waar wanneer twee verschillende, compatibele materialen gebruikt worden die galvanische corrosie kunnen weerstaan.

In plaats daarvan kan het specificeren van geëngineerde combinaties van 316 SS en robuustere legeringen doorheen het platform resulteren in hoge veiligheidsniveaus terwijl de kosten beheersbaar blijven. Hier is wat eigenaren moeten weten over de typen corrosie die kunnen optreden in diverse offshore omgevingen, en hoe een beetje materiaalkennis kan worden toegepast om de juiste selectie te maken voor hun specifieke platform:

De corrosiedreiging begrijpen

De buizen en buisfittings die de diverse platformtoepassingen vormen - chemische injectieskids, hydraulische krachteenheden, topside umbilicale afsluitingen, wellhead controlepanelen, en meer - zijn respectievelijk vatbaar voor verschillende vormen van corrosie. Buizen kunnen lijden aan pitting- en kreetcorrosie, en buisfittings kunnen bedreigd worden door spanningsscheurcorrosie. Elk van deze typen kan resulteren in buis- of fittinguitval, en uiteindelijk, een lekkage die een significante veiligheidsdreiging kan zijn voor uw personeel.

Pitting- en Kreetcorrosie in Buizen

Pitting- en kreetcorrosie treden op op het buisoppervlak in geconcentreerde gebieden waar de beschermende, chroom-rijke oxidelaag van het metaal afbreekt door blootstelling aan chloriden die veelvoorkomend zijn in zoutwater.

Pittingcorrosie verschijnt als kleine kaviteiten, of putjes, in het metaaloppervlak. Kreetcorrosie is essentieel hetzelfde fenomeen maar is geconcentreerd in nauwe kieren - meest voorkomend tussen buizen en buisklemmen, onder vuil en afzettingen op buisoppervlakken, of tussen aangrenzende buisruns.

Robuuste materialen met hogere Critical Pitting Temperatures (CPT) en Critical Crevice Corrosion Temperatures (CCCT) zoals 6-moly legeringen 254 of 6HN (UNS N08367), super duplex legering 2507, of nikkel legeringen 825, 625, C-276, of 400, zijn een goede verdediging tegen deze corrosiedreigingen. Plastic klemmen kunnen ook gebruikt worden om kreetcorrosie te mitigeren. Sommige nieuwe plastic klemmen die afvoeren van vloeistoffen toestaan, kunnen ook gebruikt worden.

Chloride Spanningsscheurcorrosie (SCC)

SCC kan een prevalente kwestie worden in hoge-chloride omgevingen wanneer buisfittings onder tractiespanning staan, met name wanneer lagere-kwaliteit buisfittings gebruikt worden. Fittingassemblage en systeemverpressing kunnen een spanningsscheur op de fittingmoer veroorzaken. Chloriden kunnen deze scheuren dan vertakken en prolifereren. Uiteindelijk kan de moer uitvallen door open te scheuren, soms plotseling.

Dezelfde, robuustere legeringen die de waarschijnlijkheid van pitting- en kreetcorrosie kunnen verminderen, kunnen ook helpen het risico op CSCC te verminderen. Echter, hoogwaardige 316 SS die geformuleerd is met verhoogde nikkel (12% minimum) en chroom (17% minimum) inhoud, wat de minimumvereisten van toepasselijke ASTM standaarden overschrijdt, kan net zo effectief zijn in mild en matig corrosieve omgevingen, wat een manier biedt voor eigenaren om kosten te optimaliseren terwijl veilige systemen worden gehandhaafd.

Uw specificatie optimaliseren

Wetend hoe verschillende typen corrosie buizen en buisfittings respectievelijk beïnvloeden, en de materiaaltypen die elk corrosietype betrouwbaar kunnen weerstaan, wordt een oplossing duidelijk: Robuuste legeringbuizen gepaard met hoogwaardige 316 SS buisfittings kunnen betrouwbare, geoptimaliseerde corrosiebeheersing en verbeterde systeemveiligheid leveren.

Er zijn een paar andere kwaliteiten om te overwegen bij het selecteren van buisfittings. Naast verhoogde nikkel- en chroominhouden in 316 SS, moeten eigenaren zoeken naar buisfittings met geharde ferrules die een robuuste, betrouwbare buisklem creëren. Dit helpt een lekvrije afdichting te creëren en uitstekende vibratieweerstand te leveren. Om de prestaties te verifiëren, vraag uw leverancier om testrapporten van die fitting en buiscombinatie te verstrekken. Het kan ook verstandig zijn om te informeren over kwaliteitscontroles die tijdens de fabricatie aanwezig zijn om kwaliteit en prestaties te waarborgen.

Ten slotte, houd het belang van correcte installatiemethoden in gedachten. Zelfs als uw materialen geoptimaliseerd zijn, kan een slechte installatie de prestaties negatief beïnvloeden. Zorg ervoor dat platformtechnici weten hoe ze buizen correct moeten hanteren en buisfittings monteren om betrouwbare, lekvrije operatie te garanderen. Uw leverancier kan trainingskansen aanbieden om de kennis van uw personeel te verbeteren.

Uiteindelijk zal het selecteren van een geëngineerde combinatie van materialen voor platformvloeistofsystemen afhangen van uw operationele en omgevingscondities, uw voorkeuren, risicotolerantie, en uw budget. Maar er zijn diverse operationele omgevingen waar de mogelijkheid om kosten op uw verbindingen te besparen veilig gedaan kan worden met de juiste leverancier.

Geïnteresseerd in meer over de juiste materiaalselectie en combinaties voor uw offshore vloeistofsystemen? Neem contact op om te ontdekken hoe Swagelok u vandaag kan helpen materialen te optimaliseren.