Kuidas valida sobivaid nafta- ja gaasitööstuse komponente?

Nafta- ja gaasitööstuse komponentide valiku tuum seisneb töötingimuste täpses sobitamises materjali omadustega. Seistes silmitsi karmide keskkondadega, nagu kõrge temperatuur ja rõhk, väävli- ja kloorisisaldus ning mitmefaasiline vooluerosioon, võib üldotstarbeliste osade pimesi valimine- põhjustada lekkeid, purunemisi või planeerimata seisakuid. Järgnev on süstemaatiline valikustrateegia, mis põhineb kolmel põhitunnusel: korrosioonikindlus, kõrge tugevus ja kulumiskindlus:

Materjalide valimine korrosioonikindluse alusel: võitlus "nähtamatute tapjatega", nagu H₂S, CO₂ ja kloriidioonid

Korrosioon on nafta- ja gaasiseadmete rikete peamine põhjus. Materjali valik peab põhinema keskkonna tüübil ja keskkonnatasemel:

H₂S{0}}sisaldavad keskkonnad (happelised tingimused): peavad vastama NACE MR0175/ISO 15156 standarditele, eelistades sulfiidpinge pragunemisele (SSC) vastupidavaid materjale:

• Süsinikteras ja madala-legeerteras: tõmbetugevus peab olema väiksem või võrdne 655 MPa, kõvadus kuni 22 HRC ja tuleb läbi viia pinget -vabastav kuumtöötlus.
• Korrosioonikindlad -sulamid (CRA): kõrge-väävlisisaldusega gaasiväljade jaoks on soovitatav kasutada nikli-põhiseid sulamid (nt Inconel 625, Monel 400) või dupleksroostevaba terast (nt 2205), kuna need toimivad suurepäraselt keskkondades, kus kooseksisteerivad H₂S-i ja kloriidioonid.
• Kõrgetemperatuuriline-väävlikorrosioon (rafineerimisüksused): süsinikterasest + 0Cr13 komposiitplaate või 321 roostevaba terast saab kasutada torni korpuse kõrgel-temperatuuriliste osade jaoks; Soojusvaheti torukimpude jaoks on soovitatav kasutada aluminiseeritud süsinikterast või 0Cr18Ni10Ti.
• Merevesi või kõrge{0}}kloorisisaldusega keskkond: eelistatud on alumiiniumpronks (ZQAl9-4), kuna see võib moodustada oma pinnale tiheda oksiidkile, millel on suurepärane vastupidavus merevee korrosioonile ning sobib pumba- ja klapikomponentideks laevadel ja FPSO platvormidel.

Valik suure tugevusega: talub kõrget rõhku ja mehaanilist lööki

Sügavate ja ülisügavate kaevude puhul peavad komponendid taluma äärmiselt kõrget staatilist rõhku ja dünaamilisi koormusi:

• Naastud ja kinnitusdetailid: Täielikult keermestatud naastud võivad kõrgel temperatuuril (üle 450 kraadi) lõdvestuda. Valida tuleks kõrgel -temperatuuril libisemiskindlad- materjalid, näiteks Wuxi ASMI välja töötatud spetsiaalne sulam, mis talub kuni 500 kraadi temperatuuri ja on läbinud madalal -temperatuuril löögikatse –101 kraadi.
• Puurtorud ja korpus: peavad vastama API 5CT standarditele koos selgelt määratletud materjali tugevusklassidega (nt P110, Q125). Suure -pingega piirkondade jaoks on soovitatav kasutada süsinikkiuga tugevdatud PEEK-komposiitmaterjale, kuna neil on suurepärane väsimuskindlus ja need sobivad täppiskomponentide, näiteks logimisseadmete pistikute jaoks.
• Klapi survelaagrid: kõrgrõhu{0}}hapniku klapi korpused peaksid olema valmistatud Moneli või Inconeli nikli{1}}põhistest sulamitest. Vältige süsinikterasest ventiilide kasutamist, kuna need võivad sädemeid tekitada.