Kako odabrati prikladne komponente za industriju nafte i plina?

Srž odabira komponenti za industriju nafte i plina leži u točnom usklađivanju radnih uvjeta sa svojstvima materijala. Suočavajući se s teškim okruženjima kao što su visoka temperatura i tlak, sadržaj sumpora i klora te erozija višefaznog toka, slijepi odabir dijelova opće-namjene može lako dovesti do curenja, lomova ili neplaniranih zastoja. Slijedi sustavna strategija odabira koja se temelji na tri ključne karakteristike: otpornost na koroziju, visoka čvrstoća i otpornost na trošenje:

Odabir materijala na temelju otpornosti na koroziju: Borba protiv "nevidljivih ubojica" kao što su H₂S, CO₂ i kloridni ioni

Korozija je primarni uzrok kvara naftne i plinske opreme. Izbor materijala mora se temeljiti na vrsti medija i razini okoliša:

Okoline koje sadrže H₂S- (kiseli uvjeti): moraju biti u skladu sa standardima NACE MR0175/ISO 15156, dajući prednost materijalima otpornim na sulfidno pucanje uslijed naprezanja (SSC):

• Ugljični čelik i nisko{0}}legirani čelik: vlačna čvrstoća mora biti manja ili jednaka 655MPa, tvrdoća manja ili jednaka 22 HRC, a mora se izvršiti toplinska-obrada za smanjenje napona.
• Legure-otporne na koroziju (CRA): za polja s-sumpornim plinom preporučuju se legure-na bazi nikla (kao što su Inconel 625, Monel 400) ili dvostruki nehrđajući čelici (kao što je 2205), budući da imaju izvrsne rezultate u okruženjima u kojima koegzistiraju H₂S i kloridni ioni.
• Sumporna korozija na visokim-temperaturama (jedinice za rafiniranje): Kompozitne ploče od ugljičnog čelika + 0Cr13 ili nehrđajući čelik 321 mogu se koristiti za visoko{4}}temperaturne dijelove tijela tornja; aluminizirani ugljični čelik ili 0Cr18Ni10Ti preporučuje se za snopove cijevi izmjenjivača topline.
• Morska voda ili okruženja s visokim -klorom: aluminijska bronca (ZQAl9-4) je poželjna jer može stvoriti gusti oksidni film na svojoj površini, pokazujući izvrsnu otpornost na koroziju morske vode i prikladna je za komponente pumpi i ventila na brodovima i FPSO platformama.

Odabir temeljen na visokoj čvrstoći: podnosi visok pritisak i mehanički udar

U dubokim i ultra{0}}dubokim bušotinama komponente moraju izdržati ekstremno visok statički pritisak i dinamička opterećenja:

• Vijci i pričvršćivači: Vijci s punim navojem skloni su opuštanju puzanja pri visokim temperaturama (iznad 450 stupnjeva). Treba odabrati-materijale otporne na puzanje-na visokim-temperaturama, kao što je posebna legura koju je razvio Wuxi ASMI, koja može izdržati temperature do 500 stupnjeva i prošla je test udarca na niske-temperature od -101 stupanj.
• Bušaće cijevi i kućište: moraju zadovoljiti standarde API 5CT, s jasno definiranim klasifikacijama čvrstoće materijala (npr. P110, Q125). Za područja visokog-naprezanja preporučuju se PEEK kompozitni materijali ojačani karbonskim vlaknima jer imaju izvrsnu otpornost na zamor i prikladni su za precizne komponente kao što su konektori instrumenata za karotažu.
• Tlačni ležajevi ventila: Tijela ventila za-visoki tlak kisika trebaju biti izrađena od legura na bazi-nikla Monel ili Inconel. Izbjegavajte korištenje zasuna od ugljičnog čelika, koji su skloni iskrenju.