Super Duplex S32750 trong dầu khí: Giới hạn dịch vụ chua theo NACE MR0175/ISO 15156

Siêu song công S32750(UNS S32750, EN 1.4410, thường là "2507") là một trong những hợp kim chống ăn mòn-được chỉ định rộng rãi nhất trong sản xuất dầu khí hiện đại - nhưng nó chỉ đủ tiêu chuẩn cho dịch vụ chua (ổ trục H2S-) bên trong vỏ môi trường được xác định nghiêm ngặt được công bố trong NACE MR0175 / ISO 15156-3, Bảng A.8.

Trong lớp vỏ đó, áp suất riêng phần - H2S lên đến xấp xỉ 1,5 psi (10 kPa / 0,1 bar) ở-độ pH tại chỗ bằng 3,5 trở lên, nồng độ clorua lên đến khoảng 5% và nhiệt độ lên tới 150 độ - S32750 trong điều kiện ủ dung dịch-với độ cứng giới hạn ở 28 HRC là một-đủ tiêu chuẩn sơ bộ, tài liệu được liệt kê-theo mã. Bên ngoài lớp vỏ đó thì không, và việc đẩy qua nó có nguy cơ bị nứt giòn đột ngột thay vì ăn mòn dần dần. Bài viết này giải thích những giới hạn đó là gì, chúng đến từ đâu và cách áp dụng chúng.

Super Duplex S32750 (2507) là gì và tại sao nó được sử dụng trong dầu khí?

S32750 là thép không gỉ "siêu song công" 25% crom có hàm lượng hợp kim và cấu trúc vi mô austenite–ferit khoảng 50/50 (25Cr–7Ni–4Mo–0,3N) mang lại cho nó cường độ chảy gấp đôi so với 316L, khả năng chống rỗ vượt xa khả năng sử dụng trong nước biển và khả năng phục vụ-chuẩn chua nằm giữa hợp kim song công tiêu chuẩn và hợp kim niken - với một phần nhỏ hợp kim niken{11}} chi phí.

"Song công" dùng để chỉ cấu trúc vi mô hai pha: kim loại gần như là một nửa austenite (cấu trúc tinh thể của thép không gỉ 304/316, góp phần tạo nên độ dẻo dai và khả năng hàn) và một nửa ferrite (cấu trúc tinh thể cứng hơn giúp tăng độ bền và ứng suất-khả năng chống ăn mòn). Song công "Siêu" có nghĩa là hợp kim đã được đẩy lên Số tương đương khả năng chống rỗ (PREN) trên 40 - mức mà hợp kim có thể chịu được nước biển ấm và chất lỏng tạo ra-clorua cao mà không bị rỗ.

PREN được tính từ thành phần theo phần trăm trọng lượng:

PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N

Chạy các con số cho hóa học danh nghĩa 25Cr–4Mo–0,3N của S32750 cho PREN khoảng 43; tầng thông số kỹ thuật là > 40 (thường được trích dẫn là Lớn hơn hoặc bằng 41). Để so sánh, 316L nằm gần 25 và song công tiêu chuẩn 2205 gần 35. Chỉ số duy nhất đó giải thích hầu hết các bậc thang lựa chọn vật liệu trong dầu và khí đốt.

Độ bền năng suất cao đóng vai trò quan trọng ở ngoài khơi: việc tăng gấp đôi độ bền cho phép thành mỏng hơn trong đường ống chứa áp-, giúp giảm trọng lượng bên trên của các bệ và tàu FPSO. PREN cao đóng vai trò quan trọng ở những nơi có clorua - nước được tạo ra, nước thành hệ, hệ thống làm mát bằng nước biển và phun nước.

"Dịch vụ chua" là gì và khi nào áp dụng NACE MR0175/ISO 15156?

Một dịch vụ có tính chất "chua" khi chất lỏng được tạo ra chứa đủ lượng hydro sunfua (H2S), cùng với nước ở dạng lỏng, có nguy cơ làm nứt kim loại; Các yêu cầu NACE MR0175/ISO 15156 thường được kích hoạt khi áp suất riêng phần H2S vượt quá 0,05 psi (0,3 kPa) khi có pha nước và tổng áp suất hệ thống từ 65 kPa trở lên.

H2S là phân tử có vấn đề trong sản xuất dầu khí. Nó độc hại và khi tiếp xúc với thép và nước, nó sẽ tạo ra phản ứng hóa học giải phóng hydro nguyên tử vào kim loại. Hydro bị giữ lại dưới ứng suất kéo làm cho thép trở nên giòn -, một cơ chế hư hỏng được gọi lànứt ứng suất sunfua (SSC)- và điều này có thể xảy ra mà không có cảnh báo trực quan: một thành phần trông hoàn toàn nguyên vẹn chỉ đơn giản là bị nứt.

"Áp suất riêng phần" là phần áp suất tổng cộng do một khí gây ra trong hỗn hợp. Hãy nghĩ về một chai soda: không gian khí phía trên chất lỏng chủ yếu là CO2 và áp suất riêng phần CO2 là lực đẩy khí vào đồ uống. Tương tự, nếu dòng khí ở 100 bar chứa 0,1% H2S, áp suất riêng phần H2S là 0,1 bar - thì đây là con số mà tiêu chuẩn áp dụng chứ không phải chỉ phần trăm. Một phần H2S nhỏ ở áp suất cao có thể là môi trường khắc nghiệt hơn nhiều so với phần lớn hơn ở áp suất thấp.

NACE MR0175 và ISO 15156 là cùng một tiêu chuẩn được xuất bản chung (NACE International - nay là AMPP - và Ủy ban kỹ thuật ISO 67). Nó được cấu trúc thành ba phần:

Phần 1- Nguyên tắc chung để chọn vật liệu chống nứt-.

Phần 2- Thép cacbon và thép hợp kim thấp-(chế độ độ cứng cổ điển Nhỏ hơn hoặc bằng 22 HRC).

Phần 3- Hợp kim chống ăn mòn-(CRA) và các hợp kim khác - đây là nơi S32750 tồn tại.

Hai điểm thường bị hiểu lầm. Đầu tiên, tiêu chuẩn được quan tâmchỉ với vết nứt- SSC, nứt do ăn mòn ứng suất (SCC) và nứt do ứng suất do hydro gây ra (GHSC). Nó không đánh giá sự ăn mòn, rỗ hoặc xói mòn nói chung; chúng được quản lý thông qua PREN, dữ liệu nhiệt độ rỗ tới hạn (CPT) và giới hạn vận tốc thiết kế. Thứ hai, tiêu chuẩn đã được sửa đổi nhiều lần (phiên bản 2003, 2009, 2015, 2020) và phiên bản 2020 hiện đang được xem xét. - các kỹ sư phải luôn làm việc từ phiên bản hiện tại được tham chiếu theo đặc tả dự án.

Chính xác thì S32750 được liệt kê ở đâu trong NACE MR0175/ISO 15156-3?

S32750 được liệt kê trong Phần 3, Phụ lục A, Bảng A.8 - bảng giới hạn môi trường đối với thép không gỉ-dung dịch rắn - thuộc nhóm ferritic-austenit (song công) có PREN > 40, đủ tiêu chuẩn trong điều kiện-ủ và nước-có độ cứng tối đa là 28 HRC.

Phụ lục A của Phần 3 về cơ bản là một tập hợp các-vỏ môi trường đủ tiêu chuẩn trước. Đối với mỗi nhóm vật liệu, các bảng xác định sự kết hợp của bốn biến môi trường trong đó vật liệu được chấp nhận mà không cần thử nghiệm cụ thể-dự án:

Áp suất riêng phần H2S (p_H2S)

Nồng độ cloruacủa pha nước

pH tại chỗ(độ axit thực sự hiện diện ở lỗ hạ lưu hoặc trong đường ống, không phải giá trị-bể chứa)

Nhiệt độ

Bảng A.8 các nhóm thép không gỉ song công được rèn và đúc bằng dải PREN. Song công tiêu chuẩn 22Cr (UNS S31804/S32205 và loại tương đương) nằm trong dải 30–40 PREN; S32750 và các đồng nghiệp siêu song công của nó (ví dụ: S32760, S32520) nằm trong băng tần PREN > 40, mang đường bao rộng hơn. Danh sách này mang tính chất luyện kim, không chỉ danh nghĩa mà còn có ba điều kiện đi kèm:

Tình trạng:vật liệu phải ở trong điều kiện-ủ trong dung dịch và được làm nguội nhanh (đối với S32750, ủ ở khoảng 1025–1125 độ sau đó làm nguội bằng nước). Công việc nặng nhọc đưa sản phẩm ra ngoài danh sách; Thay vào đó, các ống dẫn mỏ dầu 25Cr cường độ cao-được gia công nguội{6}}được quản lý bởi API 5CRA bằng thử nghiệm chất lượng riêng của chúng.

độ cứng:giới hạn thường được gọi là 28 HRC. Lưu ý rằng thông số kỹ thuật sản phẩm ASTM dành cho S32750 (ví dụ: A240, A789, A790) cho phép lên tới 32 HRC / 310 HBW đối với dịch vụ chung - thông số kỹ thuật dịch vụ chua có chủ ý đưa ra giới hạn chặt chẽ hơn, mở rộng để hàn kim loại và các vùng bị ảnh hưởng nhiệt (HAZ).

Mối hàn:các bộ phận được hàn chỉ được thực hiện thông qua các quy trình hàn đủ tiêu chuẩn để duy trì các đặc tính cần thiết (cân bằng pha, độ cứng, khả năng chống ăn mòn) ở trạng thái-được hàn.

Giới hạn môi trường dịch vụ-có nguồn gốc cụ thể dành cho S32750 là gì?

Trong phạm vi Bảng A.8, S32750 đủ tiêu chuẩn cho áp suất riêng phần H2S lên tới xấp xỉ 1,5 psi (10 kPa / 0,1 bar) tại-độ pH tại chỗ Lớn hơn hoặc bằng 3,5, nồng độ clorua lên tới khoảng 5% (50.000 mg/L) và nhiệt độ lên tới 150 độ - với lớp vỏ phụ dễ dãi hơn{13}}được công bố ở mức cao hơn tại{14}}pH tại chỗ (khoảng 4,5) và loại trừ nguyên tố lưu huỳnh. Con số này gấp khoảng năm lần dung sai H2S của song công 22Cr.

Bảng bên dưới tóm tắt đường bao song công như được công bố trong Bảng A.8 của phiên bản 2015 và 2020 - các giá trị được trích dẫn nhất quán trong chứng chỉ nhà máy, thông số kỹ thuật của người vận hành và tài liệu tham khảo kỹ thuật chống ăn mòn:

Cách đọc bốn biến

• Áp suất riêng phần H2Sđược tính từ mol% H2S trong pha khí × áp suất tổng. Ví dụ: 0,5 mol% H2S ở 60 bar cho p_H2S≈ 0,3 bar - vượt xa vỏ song công và chắc chắn trong lãnh thổ hợp kim niken{2}}. 0,5 mol% tương tự ở 8 bar cho 0,04 bar, bên trong phong bì.
• Nồng độ cloruaquan trọng vì clorua làm mất tính thụ động của các bề mặt không gỉ và bắt đầu rỗ - các vị trí ban đầu tạo ra các vết nứt ăn mòn do ứng suất-. Nước biển ~3,5%; nhiều vùng nước hình thành cao hơn.
• pH tại chỗlà độ axit của pha nước ở áp suất vận hành với CO2/H2S hòa tan. Độ pH thấp hơn (có tính axit cao hơn) có nghĩa là lượng hydro xâm nhập nhiều hơn và đường bao hẹp hơn. Độ pH cao hơn sẽ làm dịu nó -, đó là lý do tại sao tiêu chuẩn đưa ra khoảng thời gian rộng hơn ở độ pH Lớn hơn hoặc bằng 4,5.
• Nhiệt độhoạt động theo hai hướng: Rủi ro SSC nghiêm trọng nhất ở gần nhiệt độ môi trường, trong khi rủi ro SCC clorua tăng theo nhiệt độ - do đó có mức trần 150 độ trong đường bao song công.

Nếu môi trường dịch vụ nằm ngoài phạm vi đã công bố thì tiêu chuẩn sẽ đưa ra hai lộ trình hợp pháp: thay đổi vật liệu (thường thành hợp kim niken chẳng hạn như 625, 825 hoặc C-276) hoặc xác định chất lượng của song công bằng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm theo Phần 3, Phụ lục B - sử dụng các phương pháp như NACE TM0177 (Phương pháp A–D) ở các điều kiện ít nhất là khắc nghiệt như dịch vụ dự định. Phép ngoại suy bằng phán đoán mà không cần kiểm tra là không được phép theo tiêu chuẩn cũng như không khôn ngoan trong thực tế.

Tại sao PREN > 40 lại quan trọng trong dịch vụ giàu axit, clorua-?

PREN trên 40 là ngưỡng mà thép không gỉ chống lại sự tấn công rỗ và kẽ hở trong nước biển ấm - và vì các vị trí hố và kẽ hở là nơi bắt đầu các vết nứt môi trường nên khả năng chống rỗ là tuyến phòng thủ đầu tiên đối với bất kỳ CRA nào trong dịch vụ chứa clorua-có tính axit.

Một vết nứt hiếm khi bắt đầu trên một bề mặt hoàn hảo. Nó bắt đầu từ một cái hố, một kẽ hở dưới lớp cặn hoặc một khuyết tật trong mối hàn - hóa học cục bộ trở nên hung hãn ở đó trước tiên. Đây là lý do tại sao ngành công nghiệp xếp loại CRA theo PREN và xác nhận chúng bằng các thử nghiệm nhiệt độ rỗ tới hạn (CPT) và nhiệt độ ăn mòn kẽ hở tới hạn (CCT) theo tiêu chuẩn ASTM G48:

S32750 trong điều kiện ủ đúng cách thường cho thấy CPT vượt quá 50 độ trong ASTM G48 Phương pháp A, với các giá trị được công bố lên tới khoảng 70 độ trong thử nghiệm Phương pháp C và CCT khoảng 45 độ trong Phương pháp D.

2205 thường hiển thị CPT gần 20–30 độ trong cùng các thử nghiệm - đủ cho nhiều dịch vụ, ở mức cận biên trong nước biển ấm.

316L dễ dàng tồn tại trong nước biển ấm và được lọc hoàn toàn khỏi hầu hết dịch vụ clorua ngoài khơi.

Trong thực tế sàng lọc (quy tắc ngón tay cái, không phải giá trị mã), ngưỡng nhiệt độ clorua SCC chạy khoảng 60 độ đối với 316L, khoảng 100–120 độ đối với song công 22Cr và 130–150 độ đối với siêu song công 25Cr. Cấu trúc hai pha-siêu song công của cấu trúc vật lý là nguyên nhân vật lý khiến các vết nứt khó lan truyền: vết nứt phát triển qua ferit bị chặn lại khi nó gặp austenite và ngược lại.

Một lưu ý: PREN phải được tính toán từ phân tích nhiệt thực tế, không phải thông số kỹ thuật tối thiểu và phải được cân bằng giữa hai pha. Nhiệt lượng đáp ứng bảng thành phần nhưng mang theo các kết tủa liên kim loại (pha sigma) do tôi nguội chậm hoặc hàn kém sẽ bị rỗ và nứt giống như thép rẻ hơn nhiều. Đây là lý do tại sao số lượng ferit (thường là 35–55% theo thông lệ NORSOK M-630 MDS D57 / ISO 17781) và các cuộc kiểm tra chấp nhận ASTM A923 là một phần của hoạt động mua sắm dịch vụ chua.

Điều gì xảy ra nếu S32750 được sử dụng ngoài phong bì đủ tiêu chuẩn của nó?

Ngoài vỏ bọc, các dạng hư hỏng chủ yếu của S32750 là đột ngột, giòn và khó kiểm tra vết nứt do ứng suất sunfua - và vết nứt do ăn mòn do ứng suất clorua có thể tạo ra ranh giới áp suất từ ​​"không phát hiện" đến rò rỉ trong một chu kỳ tải, đó chính xác là lý do tại sao tiêu chuẩn từ chối ngoại suy.

Ba cơ chế bẻ khóa chi phối:

Vết nứt ứng suất sunfua (SSC):hydro nguyên tử được tạo ra bởi phản ứng H2S/thép khuếch tán vào pha ferit và làm nó giòn dưới ứng suất kéo. Độ nhạy cảm là tồi tệ nhất ở gần nhiệt độ môi trường xung quanh và tăng mạnh theo độ cứng - lý do có giới hạn 28 HRC và loại trừ sản phẩm được gia công nguội-rất nhiều. HAZ hàn, với cấu trúc hỗn hợp và ứng suất dư, là những vị trí khởi đầu cổ điển.

Vết nứt do ăn mòn ứng suất clorua (SCC):ở nhiệt độ cao, clorua tấn công vật liệu chịu ứng suất, với các vết nứt thường xuyên hạt và{0}}chuyển động nhanh. Rủi ro tăng lên theo nhiệt độ, nồng độ clorua và ứng suất tác dụng - và nó tương tác với H2S: môi trường kết hợp mạnh hơn môi trường riêng lẻ.

Cracking ứng suất hydro gây ra bằng điện hóa (GHSC/HISC):hydro được tạo ra không phải bởi chất lỏng xử lý mà do bảo vệ catôt, khi song công được kết hợp với-thép kém quý hơn hoặc cực dương (xem phần dưới biển bên dưới).

Các sự cố tại hiện trường được ghi nhận trong toàn ngành có chung một mô hình: điều kiện môi trường vượt quá cơ sở thiết kế - áp suất hồ chứa tăng và nâng áp suất riêng phần H2S, độ pH thấp hơn dự báo hoặc lượng oxy hoặc lưu huỳnh được đưa vào gây khó chịu - và vật liệu được chọn so với lớp vỏ ban đầu đột nhiên không đủ tiêu chuẩn. Bài học được đưa vào tiêu chuẩn là việc lựa chọn vật liệu là một phép tính sống động phải được-xác thực lại khi điều kiện vận hành thay đổi chứ không phải là hộp kiểm-một lần ở giai đoạn FEED.

S32750 so sánh như thế nào với hợp kim 316L, 2205 và Niken cho dịch vụ chua?

S32750 chiếm ưu thế về mặt kinh tế trong bậc thang CRA: khả năng chứa clorua-và-clorua cao hơn nhiều so với song công 316L hoặc 22Cr ở mức gần bằng một-một phần ba công suất-chi phí tính theo trọng số của hợp kim niken - nhưng nó lại ưu tiên hợp kim niken (625, 825, C-276) khi áp suất một phần, clorua, nhiệt độ hoặc lưu huỳnh nguyên tố H2S vượt quá giới hạn của nó phong bì.

Sau đây là hai thông tin chi tiết về lựa chọn. Đầu tiên,siêu song công trì hoãn việc nâng cấp niken, nó không loại bỏ nó: trong các trường-HPH2S cận biên, bắt đầu bằng S32750 có thể trì hoãn quyết định về vốn-hợp kim chuyên sâu-625 trong nhiều năm - nhưng phải xác định trước trình kích hoạt nâng cấp. Thứ hai,vượt quá-thông số kỹ thuật là một chi phí thực tế: S32750 có mức phí bảo hiểm cao hơn 30–80% so với năm 2205; nơi môi trường nằm thoải mái bên trong lớp vỏ 22Cr, 2205 là lựa chọn kinh tế chính xác. Việc so sánh là một quyết định bao trùm chứ không phải là một cuộc thi "tốt hơn-so với-tệ hơn".

Quy tắc chế tạo và hàn nào giúp S32750 tuân thủ?

Sự tuân thủ-dịch vụ chua là luyện kim, không phải danh nghĩa: S32750 phải được ủ-và làm nguội bằng nước-, được giữ ở mức hoặc dưới 28 HRC bao gồm các mối hàn và HAZ, được hàn bằng chất độn song công trên-hợp kim (thường là ER2594) trong điều kiện đầu vào nhiệt được kiểm soát bằng khí hỗ trợ mang nitơ- và được xác minh bằng số lượng ferit, ASTM A923 và độ cứng khảo sát trên giấy chứng nhận kiểm tra nhà máy.

Quá trình ủ giải pháp sau mối hàn-được áp dụng khi-quy trình hàn không thể chứng minh được sự tuân thủ. Xử lý nhiệt sau mối hàn-theo nghĩa thép cacbon-(giảm ứng suất ở 600–650 độ ) làhành vi bị cấmđối với song công -, phạm vi nhiệt độ đó chính xác là nơi các kim loại kết tủa.

HISC là gì và tại sao bảo vệ catốt lại quan trọng đối với Subsea S32750?

Đối với siêu song công dưới biển, hydro nguy hiểm nhất thường không đến từ bể chứa mà đến từ hệ thống chống ăn mòn:-sự phân cực catốt bảo vệ quá mức tạo ra hydro nguyên tử ở bề mặt thép làm giòn pha ferit - hydro-gây ra nứt ứng suất (HISC) - và nó được quản lý bằng cách thiết kế theo DNV-RP-F112.

Các cấu trúc dưới biển trộn các vật liệu: ống góp siêu song công, van và đường ống được bắt vít vào đường ống thép cacbon và được bảo vệ bằng cực dương nhôm.

Việc tạo ra cực âm kép sẽ làm giảm lượng nước trên bề mặt của nó, bơm hydro vào ferit. Dưới ứng suất dư hoặc ứng suất cao - một ràng buộc từ mối hàn cứng, khóa côn hoặc-tường rèn nặng - các vết nứt bắt đầu và bước xuyên qua tường theo kiểu "sân thượng" đặc trưng.

Kinh nghiệm thực địa vào cuối những năm 1990 (đặc biệt là về các dự án phát triển nước sâu lớn ở Biển Bắc) đã thúc đẩy thực tiễn công nghiệp hiện được hệ thống hóa trong DNV-RP-F112,Thiết kế thiết bị dưới biển bằng thép không gỉ song công được bảo vệ bằng ca-tốt.

Các biện pháp giảm thiểu thực tế, được áp dụng cùng nhau:

• Kiểm soát điện thế CP - bảo vệ chống ăn mòn mà không cần bảo vệ quá mức-; tránh các điện thế âm không cần thiết từ các cực dương được đặt gần các bộ phận song công.
• Hạn chế ứng suất thiết kế và sự tập trung ứng suất tại các mối hàn, côn và các kết nối ren.
• Tạo ứng suất nén bề mặt (ví dụ, kiểm soát quá trình mài mòn) trên các bộ phận quan trọng.
• Ưu tiên các sản phẩm rèn và dạng sản phẩm liền mạch, đồng thời xác định các mối hàn rõ ràng cho HISC khi thành phần này là phần cứng chịu tải-dưới biển.

S32750 thực sự được sử dụng ở đâu trong các hệ thống dầu khí chua?

S32750 là CRA đặc trưng cho dịch vụ ngoài khơi có hàm lượng clorua cao,-có hàm lượng clorua vừa phải: đường dòng và đường thu gom, ống góp dưới biển và đường ống sản xuất, thiết bị phân tách và các bộ phận bên trong nước-được sản xuất và-, ống trao đổi nhiệt-, dây rốn và đường phun hóa chất-, bộ phận cắt van và bộ phận bên trong máy bơm cũng như các bộ phận cố định có độ bền-cao - khi nguội{7}}đã hoạt động Ống 25Cr được cung cấp theo API 5CRA để sử dụng trong lỗ khoan.

1. Các quần thể và cây cối dưới biển:tường rèn-nặng (ASTM A182 F53) xử lý chất lỏng được tạo ra ở nhiệt độ hồ chứa khi tiếp xúc với nước biển bên ngoài - đường bao PREN cổ điển > 40.
2. Đường ống và đường ống xử lý:ống liền mạch theo tiêu chuẩn ASTM A790 và phụ kiện theo tiêu chuẩn A815, trong đó CO2 + clorua + H2S vừa phải loại trừ thép cacbon và 22Cr.
3. Dây rốn và đường điều khiển:ống liền mạch có đường kính-nhỏ nơi độ bền, khả năng chống ăn mòn và khả năng hàn phải cùng tồn tại ở vùng nước sâu
4. Bộ trao đổi nhiệt và làm mát:ống xử lý nước biển hoặc nước sản xuất, trong đó CPT > 50 độ là đặc tính quản lý.
5. Van, máy bơm, ốc vít:thanh theo A479/A276, rèn theo A182 F53 và bắt vít vào môi trường ASTM A1082 - nơi phần cứng 316L trước đây không thành công.
6. Xuống hố:lạnh-đã xử lý 25Cr thành API 5CRA trong các giếng có độ chua vừa phải trong phạm vi tiêu chuẩn riêng của nó.

Bạn nên chỉ định và xác minh S32750 cho dịch vụ chua như thế nào?

Viết phong bì và ngành luyện kim vào đơn đặt hàng: số UNS, tiêu chuẩn sản phẩm, điều kiện xử lý nhiệt,-điều kiện xử lý nhiệt, điều khoản NACE MR0175/ISO 15156-3, nắp độ cứng 28 HRC, PREN Lớn hơn hoặc bằng 41 về phân tích nhiệt, phạm vi ferit và chứng nhận EN 10204 3.1 (hoặc 3.2) - sau đó xác minh từng dòng chứng chỉ khi nhận.

Thông số dịch vụ hoàn chỉnh-chuẩn cho sản phẩm S32750 phải bao gồm tối thiểu:

1. Chất liệu: UNS S32750 (EN 1.4410), dạng và tiêu chuẩn sản phẩm (ví dụ: ống liền mạch ASTM A790, tấm A240, vật rèn A182 F53, thanh A479, vật đúc A995 6A).
2. Điều kiện: dung dịch ủ Lớn hơn hoặc bằng 1025 độ, làm nguội bằng nước; loại trừ sản phẩm được gia công nguội trừ khi được ủ lại.
3. Tuyên bố tuân thủ: "NACE MR0175 / ISO 15156-3, Phụ lục A, Bảng A.8, thép không gỉ austenit ferit-có PREN > 40" - trích dẫn phiên bản quản lý của dự án.
4. Độ cứng: Nhỏ hơn hoặc bằng 28 HRC (kim loại cơ bản, mối hàn, HAZ), được xác minh qua khảo sát.
5. Hóa học: phân tích toàn bộ nhiệt với PREN Lớn hơn hoặc bằng 41 tính toán từ phân tích thực tế.
6. Cấu trúc vi mô: hàm lượng ferit 35–55% (ASTM E562 hoặc thiết bị đã hiệu chuẩn); không có pha liên kim loại gây bất lợi (chấp nhận ASTM A923).
7. Tài liệu: EN 10204 3.1 MTC (3.2 với nhân chứng-bên thứ ba cho dịch vụ quan trọng), bao gồm biểu đồ xử lý nhiệt-.
8. Các tùy chọn thử nghiệm cho nhiệm vụ khắc nghiệt: Thử nghiệm rỗ ASTM G48, Charpy ở −46 độ, thử nghiệm SSC đến NACE TM0177 trong đó dịch vụ nằm gần mép vỏ.

Câu hỏi thường gặp

Có - có điều kiện.S32750 là vật liệu được liệt kê trong NACE MR0175/ISO 15156-3, Phụ lục A, Bảng A.8 (thép không gỉ austenit-ferit, PREN > 40), miễn là nó được cung cấp dung dịch-được ủ và làm nguội bằng nước-, ở mức bằng hoặc thấp hơn giới hạn độ cứng áp dụng (28 HRC trong thực hành dịch vụ chua thông thường) và hoạt động trong phạm vi môi trường đã công bố cho Áp suất riêng phần H2S, clorua, pH và nhiệt độ.

Hàm lượng H2S tối đa (áp suất riêng phần) đối với S32750 trong dịch vụ chua là bao nhiêu?

Áp suất riêng phần H2S khoảng 1,5 psi (10 kPa / 0,1 bar)là giới hạn thường được trích dẫn trong Bảng A.8 ở-độ pH tại chỗ Lớn hơn hoặc bằng 3,5 và clorua đến ~5%; một lớp vỏ phụ dễ dàng hơn-áp dụng ở độ pH tại chỗ-cao hơn (khoảng 4,5). Giới hạn được biểu thị dưới dạng áp suất riêng phần - mol% H2S nhân với áp suất tổng của hệ thống - chứ không chỉ dưới dạng nồng độ. Xác minh các số liệu chính xác so với phiên bản hiện tại của tiêu chuẩn trước khi thông số kỹ thuật.

Độ cứng nào được yêu cầu cho S32750 trong dịch vụ chua?

Tối đa 28 HRClà giới hạn được viện dẫn trong các thông số kỹ thuật dịch vụ-chuẩn, áp dụng cho kim loại cơ bản, kim loại mối hàn và HAZ. Thông số kỹ thuật của sản phẩm ASTM cho phép lên tới 32 HRC / 310 HBW đối với dịch vụ không có-chua nên giới hạn chặt chẽ hơn phải được nêu rõ ràng trong đơn đặt hàng.

S32750 và 2205 trong dịch vụ chua - cái nào?

Chọn theo phong bì, không phải bằng uy tín.S32750 chịu được áp suất riêng phần H2S gấp khoảng 5 lần so với song công 22Cr (khoảng 10 kPa so với khoảng 2 kPa ở mức clorua cao), xử lý clorua đến ~5% và chống rỗ trong nước biển ấm. Khi môi trường nằm thoải mái bên trong lớp vỏ 22Cr, 2205 là lựa chọn kinh tế chính xác; Mức phí bảo hiểm 30–80% của S32750 chỉ mua được khả năng khi môi trường yêu cầu.

S32750 có thể được sử dụng trong dịch vụ có chứa lưu huỳnh nguyên tố không?

KHÔNG.Vỏ bọc song công bằng thép không gỉ trong NACE MR0175/ISO 15156-3 không đủ điều kiện sử dụng khi có lưu huỳnh nguyên tố; những dòng như vậy thường yêu cầu hợp kim niken.

NACE MR0175/ISO 15156 có đề cập đến rỗ và ăn mòn nói chung không?

KHÔNG.Các địa chỉ tiêu chuẩn chỉ bẻ khóa (SSC, SCC, GHSC). Rỗ, ăn mòn kẽ hở và ăn mòn nói chung được đánh giá riêng biệt thông qua dữ liệu PREN, ASTM G48 CPT/CCT và thử nghiệm ăn mòn liên quan đến chất lỏng được sản xuất.

Tôi phải sử dụng gì khi môi trường vượt quá giới hạn của S32750?

Chuyển sang hợp kim niken hoặc xác định chất lượng bằng thử nghiệm.Hợp kim 625, Hợp kim 825 và C-276 (và lớp phủ mối hàn của chúng) là bản nâng cấp thông thường để có áp suất riêng phần H2S cao hơn, độ pH thấp hơn, lưu huỳnh nguyên tố hoặc nhiệt độ cao hơn. Ngoài ra, hãy xác định chất lượng của song công bằng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm ở Phụ lục B ở các điều kiện ít nhất là khắc nghiệt như dịch vụ dự định - một lộ trình đã được sử dụng thành công trong các dự án cụ thể nhưng chưa bao giờ được giả định.

Phần kết luận

Super duplex S32750 đủ tiêu chuẩn cho dịch vụ dầu khí chua theo NACE MR0175/ISO 15156-3 Bảng A.8 - lên đến khoảng 1,5 psi (10 kPa / 0,1 bar) Áp suất riêng phần H2S ở-tại chỗ pH Lớn hơn hoặc bằng 3,5, clorua đến ~5% và 150 độ, trong giải pháp-điều kiện ủ với độ cứng Nhỏ hơn hoặc bằng 28 HRC bao gồm các mối hàn - và đó là CRA-hiệu quả nhất về mặt chi phí trên hầu hết cửa sổ đó, trì hoãn quá trình nâng cấp hợp kim niken-trong tất cả các dịch vụ ngoại trừ dịch vụ có tính axit cao, chứa lưu huỳnh hoặc có tính axit cao.

Đối với các nhà sản xuất, nhà chế tạo và nhà xác định, ba nguyên tắc chuyển tuyên bố đó thành hiệu suất hiện trường đáng tin cậy: xác định môi trường một cách trung thực (-trường hợp xấu nhất là pH2S, clorua, pH và nhiệt độ, bao gồm cả những thay đổi); mua ngành luyện kim, không phải nhãn hiệu (sản phẩm được ủ-và-được làm nguội, độ cứng được chứng nhận, PREN và ferit đã được xác minh trên nhiệt độ thực tế); và kiểm soát việc chế tạo một cách nghiêm ngặt như lựa chọn (WPS đủ tiêu chuẩn, chất độn chính xác, khí đệm nitơ, chấp nhận A923). Hãy thực hiện ba điều đó và S32750 sẽ làm được điều mà 50 năm phục vụ mỏ dầu đã chứng minh nó có thể làm được.