(Material and Corrosion (First Section

خوردگی و متریال (قسمت اول):

1-     با آنالیز واقعی آب در یک کاربرد خاص به پارمترهای مهم زیر، که بر خوردگی و انتخاب متریال تاثیر می گذارند می رسیم.

  • Oxygen content: خورندگی سیال همیشه با افزایش غلظت O2 افزایش می یابد. البته حداقل میزان اکسیژن برای ایجاد یک فیلم محافظتی لازم می باشد.
  • pH: در بیشتر حالات با افزایش دما از 10 به 30 درجه سانتیگراد نرخ خوردگی دوبرابر می شود. میزان pH آب گویای واکنش اسیدی یا قلیایی است. آب طبیعی pH = 7 و 25 درجه سانتیگراد می باشد. pH < 3 بسیار اسیدی می باشد و 4 < pH < 6 اسیدی ضعیف است. 8 < pH < 10 قلیایی ضعیف می باشد و pH > 11 بسیار قلیایی می باشد. pH آب خالص با افزایش دما کاهش می یابد. در شرایط کلی:
    • آب طبیعی یا قلیایی ضعیف خورندگی کمی دارد.
    • آب اسیدی ضعیف و بسیار اسیدی به طور کلی همیشه جزء مواد بسیار خورنده دسته بندی می شوند.
  • سختی آب (water hardness): معیاری از میزان غلظت یون های فلز قلیایی در آب می باشد. بخصوص یون های کلسیم Ca ++ و منیزیم Mg ++. °dH واحد سختی می باشد و مخفف “deutsche Härte” = “German hardness” می باشد. آب تا 8 °dH، آب نرم حساب می شود و بزرگتر از 18 °dH آب سخت نامیده می شود.
  • Salt Content: آب دریا به طور معمول حاوی % 3.5 نمک (Salt) محلول می باشد. که عمده آن شامل کلراید سدیم و منیزیم می باشد.(fraction of NaCl 70 to 80%)

2-     سرویس‏های Wet H2S

سرویس Wet H2S باید در دیتاشیت مشخص گردد. این سرویس بر روی Yield Strength متریال و Welding Procedures تاثیر می‏گذارد. آمارها نشان می دهد که حدود 74 درصد از کار افتادگی های تاسیسات نفت و گاز و پتروشیمی در اثر ترک خوردگی سولفیدی بوده است. گاز سولفید هیدروژن ممکن است در ابتدا در مخازن نفت و گازی موجود باشد و یا در حین فراورش نفت و گاز تولید گردد. این گاز اسیدی است و به راحتی در دماها و فشارهای تولیدی مختلف حل شده و محلول هلی الکترولیتی اسیدی که خورندگی بالایی را برای فلزات و آلیاژها به همراه دارد، تشکیل خواهد داد.

تخریب های ناشی از هیدروژن مرطوب (Wet H2S) شامل تاول هیدروژنی و ترک های ناشی از H2S است. تاول ها معمولا موازی سطح و در یک سوم ضخامت دیواره و نزدیک سطح در معرض سیال فرایندی قرار دارند و به صورت بادکردگی سطحی قابل مشاهده هستند.

ترک های خوردگی ناشی از گاز سولفید هیدروژن در 3 نوع، ترک های تنشی سولفیدی [SSC)[1)، ترک های القایی هیدروژنی [HIC)[2) و ترکیب این دو نوع یعنی ترک های تنشی القایی هیدروژن در جهت مشخص [SOHIC)[3) رخ می دهد.

Untitled (10)

سهم انواع خوردگی در تاسیسات نفت گاز و پتروشیمی

 

تعریف عدد PRE:

Pitting Resistance Equivalent Number

 

PREN = %Cr + 3.3 X %Mo + 30 X %N

 

فرمول بالا برای استیل ضد زنگ سری 300 می باشد. فاکتور نیتروژن برای duplex stainless باید 16 در نظر گرفته شود و برای ferritic stainless steel  فاکتور نیتروژن مخرب می باشد.

توجه: هنگامی که آب دریا بدون H2S می باشد و طبیعتا دارای کلراید می باشد می توان با بالا بردن گرید متریال، بهترین گزینه را انتخاب نمود و اگر H2S نیز در آب دریا موجود باشد باید علاوه بر بالا بردن جنس متریال الزامات NACE را بر روی متریال پیاده کرد.

3-       Centrifugal Pump Casing Corrosion Allowance

طبق استاندارد API 610 برای همه پمپ‏های سانتریفیوژ باید دست کم 3 میلیمتر  Corrosion Allowance تعیین گردد. اگر خوردگی مجاز بیشتر مد نظر باشد باید در دیتاشیت مشخص گردد.

 

 

[1] Sulfide Stress Cracking
[2] Hydrogen Induced Cracking
[3] Stress Orientated Hydrogen Induced Cracking