最適化された素材で安全性を高めて節約

最適化された流体システム材料の選択がオフショアの安全性の向上とコストの削減に役立つ理由

Natalie Hagan、プロダクト マネージャー、Swagelok

コストの最適化は、オフショアの石油およびガス プラットフォームと浮体式船舶の所有者にとって最も重要な目標の 1 つであり、プラットフォームの寿命全体にわたって安全でコンプライアンスに準拠した運用を確保することに次ぐものです。

両方の目標を優先することは、プラットフォーム全体の幅広い流体システムとコンポーネントで使用できる適切な材料を指定することで達成できます。たとえば、316 ステンレス鋼のチューブとチューブ継手は優れた耐食性を提供し、多くのプラットフォーム アプリケーションで経済的な選択肢となります。ただし、より困難な用途では、スーパー オーステナイト 6-モリやスーパー デュプレックス 2507 などのより堅牢な合金によって提供される強化された耐食性が必要になりますが、初期費用が高くなります。

オフショア環境は困難な運用条件を提示し、プラットフォーム全体のすべてのチューブとフィッティングにこれらのより堅牢な合金を指定したくなることがあります。しかし、必要な数マイルのチューブと数千のフィッティングを考えると、この選択はコストを大幅に増加させる可能性がありますが、より穏やかな条件下で動作するアプリケーションではほとんどまたはまったくメリットがありません.また、チューブとチューブ継手に使用される材料は一致する必要があるという一般的な仮定もありますが、ガルバニック腐食に耐えることができる 2 つの異なる互換性のある材料を使用する場合、必ずしもそうとは限りません。

代わりに、プラットフォーム全体で 316 SS とより堅牢な合金の設計された組み合わせを指定することで、コストを管理しやすくしながら、高いレベルの安全性を実現できます。さまざまなオフショア環境で発生する可能性のある腐食の種類と、特定のプラットフォームに適した選択を行うために材料科学の知識を適用する方法について、所有者が知っておくべきことは次のとおりです。

腐食の脅威を理解する

さまざまなプラットフォーム アプリケーション (化学薬品注入スキッド、油圧パワー ユニット、上部アンビリカル ターミナル、坑口制御パネルなど) を構成するチューブおよびチューブ継手は、それぞれ異なる形態の腐食の影響を受けやすくなっています。チューブは孔食や隙間腐食に屈する可能性があり、チューブ継手は応力亀裂腐食によって脅かされる可能性があります。これらのタイプはそれぞれ、チューブやフィッティングの故障につながる可能性があり、最終的には漏れが発生し、従業員の安全を脅かす可能性があります。

チューブの孔食と隙間腐食

孔食と隙間腐食は、塩水中で一般的に見られる塩化物にさらされることにより、金属を保護するクロムが豊富な酸化物層が破壊される集中領域のチューブ表面で発生します。

孔食は、金属の表面に小さな空洞またはピットとして現れます。隙間腐食は本質的には同じ現象ですが、狭い隙間に集中しています。最も一般的なのは、チューブとチューブ クランプの間、チューブ表面の汚れや堆積物の下、または隣接するチューブ ラン間です。

6-moly 合金 254 または 6HN (UNS N08367)、スーパー デュプレックス合金 2507、またはニッケル合金 825、625、C-276、または 400 など、より高い臨界孔食温度 (CPT) および臨界隙間腐食温度 (CCCT) を備えた堅牢な材料、これらの腐食の脅威に対する優れた防御です。隙間の腐食を軽減するために、プラスチック製のクランプも使用できます。液体の排出を可能にするいくつかの新しいプラスチック クランプも使用できます。

塩化物応力腐食割れ (SCC)

SCC は、特に低グレードのチューブ継手が使用されている場合、チューブ継手が引張応力下にある場合、高塩化物環境で一般的な問題になる可能性があります。フィッティングの組み立てとシステムの加圧により、フィッティングのナットにストレスクラックが形成される場合があります。塩化物は、これらの亀裂を分岐させて増殖させる可能性があります。最終的に、ナットが割れて開き、突然壊れる場合があります。

孔食や隙間腐食の可能性を減らすことができる同じより堅牢な合金も、CSCC のリスクを減らすのに役立ちます。ただし、該当する ASTM 規格の最小要件を超える高いニッケル (最小 12%) およびクロム (最小 17%) 含有量で配合された高品質の 316 SS は、軽度および中程度の腐食環境でも同様に効果的であり、所有者が安全なシステムを維持しながらコストを最適化する方法。

仕様の最適化

さまざまな種類の腐食がチューブとチューブ継手にそれぞれどのように影響するか、および各腐食タイプに確実に耐えることができる材料の種類を知ることで、解決策が明らかになります:高品質の 316 SS チューブ継手と組み合わせた堅牢な合金チューブは、信頼性が高く、コストが最適化された腐食を実現できます。制御と強化されたシステムの安全性。

チューブ継手を選択する際に考慮すべきその他の品質がいくつかあります。 316 SS のニッケルとクロムの含有量の増加に加えて、所有者は堅牢で信頼性の高いチューブ グリップを作成する硬化フェルールを備えたチューブ フィッティングを探す必要があります。これにより、漏れのないシールを作成し、優れた耐振動性を実現します。性能を検証するために、そのフィッティングとチューブの組み合わせのテスト レポートを提供するようサプライヤーに依頼してください。品質と性能を確保するために製造中に実施されている品質管理について問い合わせることも賢明かもしれません.

最後に、適切なインストール方法の重要性に留意してください。材料が最適化されていても、不適切なインストールはパフォーマンスに悪影響を及ぼす可能性があります。プラットフォームの技術者がチューブの適切な取り扱い方法とチューブ フィッティングの組み立て方法を理解していることを確認して、信頼性の高い漏れのない操作を確保してください。サプライヤーは、従業員の知識を高めるためのトレーニングの機会を提供できる場合があります。

最終的に、プラットフォーム流体システム用に設計された材料の組み合わせの選択は、動作条件と環境条件、好み、リスク許容度、および予算によって異なります。しかし、接続のコストを節約する機会が適切なサプライヤで安全に実行できるさまざまな運用環境があります。

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