Vanduo, gaunamas iš žalios naftos -gaunamo vandens-, yra karšta, sūri, rūgšti sriuba, sumaišyta su chloridais, vandenilio sulfidu ir abrazyviniu smėliu. Šio skysčio aušinimas, siekiant apsaugoti tolesnę įrangą, yra sunkus šilumokaičio darbas, o dvipusis nerūdijantis plienas tapo mėgstamiausiu inžinierių lydiniu. Naftos telkinių perdirbimo įrenginiuose pagamintas vandens aušinimas yra viena iš labiausiai koroziją sukeliančių ir mechaniškai sudėtingiausių pareigų, su kuriomis susiduriama kasdienėje veikloje.
Augančioje taikymo srityjedvipusis nerūdijančio plieno gaminamas vandens aušinimo alyvos dujos, Duplex 2205 pasirodė kaip subalansuotas medžiagų pasirinkimas, kuris užpildo atotrūkį tarp ekonomiško nerūdijančio plieno, pvz., 316 l, ir brangesnių -super dupleksų ar nikelio lydinių.
Kodėl pagamintą vandenį taip sunku tvarkyti
Pagamintas vanduo nėra tik užterštas vanduo. Tai chemiškai agresyvus mišinys, susidarantis giliai po žeme aukštos temperatūros ir slėgio sąlygomis.
Įprastame gaminamame vandenyje gali būti:
Didelė chlorido koncentracija
Ištirpęs vandenilio sulfidas (H2S)
Anglies dioksidas
Smulkios smėlio dalelės
Ištirpusios kietosios medžiagos
Likę angliavandeniliai
Deguonies užterštumas apdorojimo metu
Šis derinys vienu metu kelia pavojų:
Taškinė korozija
Plyšių korozija
Sulfido įtempių įtrūkimai
Erozija{0}}korozija
Pagal indėlio ataką-
Daugelyje sričių standartinis austenitinis nerūdijantis plienas tokiomis sąlygomis greitai genda.
Įprasta gaminamo vandens aušinimo šilumokaičio konstrukcija
Pagamintas vandens aušinimas dažniausiai atliekamas naudojant apvalkalo{0}}ir vamzdžių{1}}šilumokaičius.
Vamzdžių{0}}Šoninio vandens paslauga
Daugelyje konstrukcijų pagamintas vanduo nukreipiamas per vamzdžio pusę, nes:
Vamzdžius lengviau apžiūrėti ir pakeisti
Didesnis greitis gali sumažinti užsiteršimą
Slėgio sulaikymas yra supaprastintas
Smėlio erozija yra lengviau valdoma
Tada korpuso pusėje cirkuliuoja aušinimo vanduo, jūros vanduo arba glikolio sistemos.
Šilumokaitis turi toleruoti nuolatinį chlorido{0}}turinčio sūrymo poveikį, išlaikant mechaninį vientisumą turbulentiško srauto sąlygomis.
Kodėl dažniausiai pasirenkamas „Duplex 2205“.
Duplex 2205 nerūdijantis plienas sujungia feritinę ir austenitinę mikrostruktūras, todėl gaunama medžiaga, pasižyminti žymiai geresniu atsparumu korozijai ir mechaniniu stiprumu, palyginti su įprastu 316L nerūdijančiu plienu.
Aukščiausias atsparumas chloridui
Didesnis chromo, molibdeno ir azoto kiekis „Duplex 2205“ užtikrina maždaug:
PREN≈35PREN \\apytiksliai 35PREN≈35
Palyginimui, 316 l nerūdijančio plieno PREN paprastai yra šalia:
PREN≈25PREN \\apytiksliai 25PREN≈25
Šis padidėjimas žymiai pagerina atsparumą chlorido{0}}sukeltai taškinei korozijai.
Spektaklis karštuose chlorido sūrymuose
Pagamintas vanduo dažnai primena koncentruotą jūros vandenį su papildomais teršalais. Esant tokioms sąlygoms, „Duplex 2205“ gali atsispirti dėmių susidarymui net karštoje, gazuotoje chlorido aplinkoje, žemesnėje nei kritinė duobių susidarymo temperatūra.
Kritinė Duplex 2205 duobės temperatūra aeruotame jūros vandenyje paprastai yra didesnė nei:
35∘C Mažiau arba lygu CPT Mažiau arba lygu 40∘C35^\\circ\\mathrm{C} \\leq CPT \\leq 40^\\circ\\mathrm{C}35∘C Mažiau arba lygu CPT Mažiau arba lygi 40∘C
Ši našumo riba yra daug geresnė nei 316 l, todėl sistemose, kuriose gausu chlorido, gali atsirasti vietinių atakų daug žemesnėje temperatūroje.
Atsparumas smėlio erozijai
Pagamintas vanduo retai atkeliauja be kietųjų dalelių. Smulkus formavimo smėlis dažnai pernešamas per aušinimo sistemą, ypač ankstyvuoju lauko gyvavimo laikotarpiu arba nestabiliais gamybos laikotarpiais.
Kietesnė dvipusė matrica pagerina patvarumą
Dvipusė mikrostruktūra yra mechaniškai kietesnė nei visiškai austenitinė 316L nerūdijančio plieno struktūra. Šis padidėjęs kietumas padidina atsparumą:
Smėlio įliejimas
Erozija{0}}korozija
Pasyvus plėvelės nuėmimas
Dėl srauto{0}}dėvėjimosi
Pasyvus oksido sluoksnis ant dvipusio nerūdijančio plieno taip pat greitai atsinaujina po mechaninių pažeidimų, padeda išlaikyti apsaugą nuo korozijos turbulentinėmis sąlygomis.
Alyvos pleistre nerūdijantis šilumokaitis yra vertas savo svorio, ypač kai vamzdeliais nuolat teka abrazyvinės dalelės.
Mechaninio stiprumo privalumai
Vienas iš pagrindinių Duplex 2205 pranašumų yra didelis takumo stiprumas.
Plonesni vamzdžiai ir mažesnis svoris
Duplex 2205 takumo riba yra maždaug dvigubai didesnė nei 316L nerūdijančio plieno. Tai leidžia:
Sumažintas vamzdžio sienelės storis
Mažesnis šilumokaičio svoris
Didesnė slėgio galimybė
Pagerintas atsparumas vibracijai
Nors dvipusio nerūdijančio plieno kilogramas kainuoja daugiau nei 316 l, plonesnės dalys iš dalies kompensuoja medžiagų sąnaudas.
Ši pusiausvyra tarp stiprumo, atsparumo korozijai ir kainos paaiškina Duplex 2205 populiarumą gaminamose vandens sistemose.
Sour Service apribojimai
Nepaisant didelio našumo, Duplex 2205 nėra universalus tinkamas visoms naftos telkinių aplinkoms.
Susirūpinimas dėl didelio H₂S dalinio slėgio
Labai rūgščios eksploatavimo sąlygos esant padidėjusiam vandenilio sulfido daliniam slėgiui gali padidinti riziką:
Sulfido įtempių įtrūkimai
Vandenilio trapumas
Lokalūs korozijos pažeidimai
Esant stiprioms rūgštinėms sąlygoms, tokios medžiagos kaip:
Super dvipusis nerūdijantis plienas
Nikelio{0}}lydiniai
Labai{0}}lydinių korozijai-atsparios medžiagos
gali prireikti.
Tačiau „Duplex 2205“ sėkmingai tvarko didžiąją dalį vidutiniškai rūgštaus{1}}vandens įrenginių, naudojamų įprastose naftos ir dujų operacijose.
Pastaba apie medžiagą: suvirinimo procedūros kontrolė yra svarbi
Žemo-ferito suvirinimo procedūros
Suvirinimo kokybė yra labai svarbi dvipusio nerūdijančio plieno gamyboje.
Norint išlaikyti tinkamą ferito ir austenito fazių pusiausvyrą suvirinimo srityje, reikia kruopščiai apibrėžti suvirinimo naudojant mažą-ferito procedūrą. Netinkamas šilumos tiekimas arba užpildo pasirinkimas gali sumažinti atsparumą korozijai šalia suvirintų jungčių.
Svarbiausios gamybos kontrolės priemonės apima:
Reguliuojamas šilumos tiekimas
Tinkamas užpildo metalo pasirinkimas
Interpass temperatūros kontrolė
Po-suvirinimo siūlių valymas ir pasyvavimas
Prasta suvirinimo metalurgija gali pakenkti kitu atveju labai atsparaus lydinio atsparumui korozijai.
Palyginimas su kitais įprastais lydiniais
| Medžiaga | Atsparumas chloridui | Atsparumas smėlio erozijai | Santykinė kaina | Tipiškas taikymas |
|---|---|---|---|---|
| 316L nerūdijantis plienas | Vidutinis | Vidutinis | Žemesnis | Švelnaus sūrymo paslauga |
| Duplex 2205 | Aukštas | Aukštas | Vidutinis | Dažniausiai gaminamos vandens sistemos |
| Super dvipusis | Labai aukštas | Labai aukštas | Aukštesnis | Sunkus rūgštus / chloridas |
| Nikelio lydiniai | Ekstremalus | Aukštas | Labai aukštas | Labai agresyvūs laukai |
Dėl šios padėties „Duplex 2205“ yra patrauklus kompromisas daugeliui operatorių, ieškančių ilgalaikio -patikimumo be aukščiausios kokybės nikelio lydinių kainos.
Išvada
Dvipusis nerūdijantis plienas tapo patikimu lydiniu vandens aušinimo sistemoms naftos ir dujų pramonėje. Duplex 2205 pasižymi dideliu atsparumu chloridams, vidutiniam vandenilio sulfido poveikiui ir abrazyvinei smėlio erozijai, tuo pačiu užtikrina žymiai didesnį mechaninį stiprumą nei įprastas 316L nerūdijantis plienas.
Atsparumo korozijai, struktūrinio ilgaamžiškumo ir ekonominio efektyvumo derinys leidžia atlaikyti karštas, sūrus, smėlėtas sąlygas, kurios greitai sugadintų žemesnės klasės -lydinius. Nors itin rūgščioms aptarnavimo aplinkoms vis tiek gali prireikti superduplekso arba nikelio{2}}pagrindo medžiagų, „Duplex 2205“ sėkmingai aptarnauja daugumą gaminamų vandens aušinimo įrenginių pasauliniuose naftos telkiniuose.
Veiksminga naftos gavyba dažnai taip pat priklauso nuo vandens, kuris lydi angliavandenilius, tvarkymo. Šiuolaikinėse apdorojimo sistemose pagaminamo vandens terminis valdymas tapo vienu iš tylių patikimo lauko veikimo pagrindų.
