Erhöhen Sie die Sicherheit und sparen Sie mit optimierten Materialien

Warum eine optimierte Materialauswahl für Fluidsysteme dazu beitragen kann, die Offshore-Sicherheit zu verbessern und Kosten zu senken

Natalie Hagan, Produktmanagerin, Swagelok

Die Kostenoptimierung ist eines der wichtigsten Ziele für Eigentümer von Offshore-Öl- und Gasplattformen und schwimmenden Schiffen – an zweiter Stelle steht die Gewährleistung eines sicheren und konformen Betriebs während der gesamten Lebensdauer der Plattform.

Die Priorisierung beider Ziele kann erreicht werden, indem geeignete Materialien angegeben werden, die in einer Vielzahl von Fluidsystemen und Komponenten auf der gesamten Plattform verwendet werden können. Beispielsweise bieten Rohre und Rohrverschraubungen aus Edelstahl 316 eine gute Korrosionsbeständigkeit und stellen eine wirtschaftliche Wahl für viele Plattformanwendungen dar. Einige anspruchsvollere Anwendungen erfordern jedoch eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit, die von robusteren Legierungen wie superaustenitischem 6-Molybdän oder Superduplex 2507 geboten wird, die mit höheren Anschaffungskosten verbunden sind.

Offshore-Umgebungen stellen herausfordernde Betriebsbedingungen dar – und es kann verlockend sein, diese robusteren Legierungen für alle Rohre und Armaturen auf der gesamten Plattform zu spezifizieren. Aber angesichts der kilometerlangen Schläuche und Tausenden von Fittings, die erforderlich sind, kann diese Wahl die Kosten erheblich erhöhen, während sie bei Anwendungen, die unter milderen Bedingungen betrieben werden, wenig bis gar keinen Nutzen bringt. Es ist auch eine gängige Annahme, dass die für Rohre und Rohrverschraubungen verwendeten Materialien übereinstimmen müssen, aber das trifft nicht immer zu, wenn zwei verschiedene, kompatible Materialien verwendet werden, die galvanischer Korrosion widerstehen können.

Stattdessen kann die Spezifizierung von technischen Kombinationen aus Edelstahl 316 und robusteren Legierungen auf der gesamten Plattform zu einem hohen Maß an Sicherheit führen und gleichzeitig dazu beitragen, die Kosten überschaubar zu halten. Hier ist, was Eigentümer über die Arten von Korrosion wissen sollten, die in einer Vielzahl von Offshore-Umgebungen auftreten können, und wie sie ein wenig materialwissenschaftliches Wissen anwenden können, um die richtige Auswahl für ihre spezifische Plattform zu treffen:

Die Korrosionsbedrohung verstehen

Die Rohre und Rohrverschraubungen, aus denen verschiedene Plattformanwendungen bestehen – chemische Injektionsskids, Hydraulikaggregate, oberseitige Versorgungsanschlüsse, Bohrlochkopf-Bedienfelder und mehr – sind jeweils anfällig für verschiedene Formen von Korrosion. Rohre können Lochfraß und Spaltkorrosion erleiden, und Rohrverschraubungen können durch Spannungsrisskorrosion gefährdet werden. Jeder dieser Typen kann zu einem Rohr- oder Anschlussversagen und letztendlich zu einem Leck führen, das eine erhebliche Sicherheitsbedrohung für Ihr Personal darstellen kann.

Loch- und Spaltkorrosion in Rohren

Lochfraß und Spaltkorrosion treten auf der Rohroberfläche in konzentrierten Bereichen auf, in denen die schützende, chromreiche Oxidschicht des Metalls aufgrund der Einwirkung von Chloriden, die üblicherweise in Salzwasser vorkommen, zusammenbricht.

Lochkorrosion tritt als kleine Hohlräume oder Vertiefungen in der Metalloberfläche auf. Spaltkorrosion ist im Wesentlichen das gleiche Phänomen, konzentriert sich jedoch auf enge Spalten – am häufigsten zwischen Rohren und Rohrschellen, unter Schmutz und Ablagerungen auf Rohroberflächen oder zwischen benachbarten Rohrverläufen.

Robuste Materialien mit höheren kritischen Lochfraßtemperaturen (CPT) und kritischen Spaltkorrosionstemperaturen (CCCT) wie 6-Molybdän-Legierungen 254 oder 6HN (UNS N08367), Superduplex-Legierung 2507 oder Nickellegierungen 825, 625, C-276 oder 400 , sind eine gute Verteidigung gegen diese Korrosionsbedrohungen. Kunststoffschellen können auch verwendet werden, um Spaltkorrosion zu mindern. Es können auch einige neue Kunststoffschellen verwendet werden, die ein Abfließen von Flüssigkeiten ermöglichen.

Chlorid-Spannungskorrosionsrisse (SCC)

SCC kann in Umgebungen mit hohem Chloridgehalt zu einem weit verbreiteten Problem werden, wenn Rohrverschraubungen unter Zugspannung stehen, insbesondere wenn Rohrverschraubungen geringerer Qualität verwendet werden. Die Montage des Fittings und die Druckbeaufschlagung des Systems können zur Bildung eines Spannungsrisses an der Mutter des Fittings führen. Chloride können dann dazu führen, dass sich diese Risse verzweigen und ausbreiten. Schließlich kann die Nuss versagen, indem sie manchmal plötzlich aufbricht.

Dieselben robusteren Legierungen, die die Wahrscheinlichkeit von Lochfraß und Spaltkorrosion verringern können, können auch dazu beitragen, das Risiko von CSCC zu verringern. Hochwertiger Edelstahl 316, der mit einem erhöhten Gehalt an Nickel (mindestens 12 %) und Chrom (mindestens 17 %) formuliert ist, der die Mindestanforderungen der geltenden ASTM-Normen übertrifft, kann jedoch in leicht und mäßig korrosiven Umgebungen genauso effektiv sein eine Möglichkeit für Eigentümer, die Kosten zu optimieren und gleichzeitig sichere Systeme aufrechtzuerhalten.

Optimieren Ihrer Spezifikation

Wenn man weiß, wie sich unterschiedliche Arten von Korrosion auf Rohre bzw. Rohrverschraubungen auswirken und welche Materialtypen jeder Korrosionsart zuverlässig widerstehen können, wird eine Lösung klar:Robuste Legierungsrohre gepaart mit hochwertigen Rohrverschraubungen aus Edelstahl 316 können eine zuverlässige, kostenoptimierte Korrosion liefern Kontrolle und erhöhte Systemsicherheit.

Bei der Auswahl von Rohrverschraubungen sind noch einige andere Qualitäten zu berücksichtigen. Zusätzlich zu den erhöhten Nickel- und Chromgehalten in Edelstahl 316 sollten Besitzer nach Rohrverschraubungen mit gehärteten Ferrulen suchen, die einen robusten, zuverlässigen Rohrgriff schaffen. Dies trägt dazu bei, eine leckagefreie Abdichtung zu schaffen und eine hervorragende Vibrationsbeständigkeit zu liefern. Um die Leistung zu überprüfen, bitten Sie Ihren Lieferanten, Testberichte für diese Kombination aus Fitting und Schlauch bereitzustellen. Es kann auch ratsam sein, sich nach Qualitätskontrollen zu erkundigen, die während der Herstellung vorhanden sind, um Qualität und Leistung sicherzustellen.

Denken Sie schließlich an die Bedeutung der richtigen Installationsmethoden. Selbst wenn Ihre Materialien optimiert wurden, kann eine schlechte Installation die Leistung beeinträchtigen. Stellen Sie sicher, dass Plattformtechniker wissen, wie man Schläuche richtig handhabt und Rohrverschraubungen montiert, um einen zuverlässigen, leckdichten Betrieb zu gewährleisten. Ihr Lieferant kann möglicherweise Schulungsmöglichkeiten anbieten, um das Wissen Ihres Personals zu erweitern.

Letztendlich hängt die Auswahl einer technischen Kombination von Materialien für Plattformfluidsysteme von Ihren Betriebs- und Umgebungsbedingungen, Ihren Präferenzen, Ihrer Risikotoleranz und Ihrem Budget ab. Es gibt jedoch eine Vielzahl von Betriebsumgebungen, in denen die Möglichkeit, Kosten bei Ihren Verbindungen zu sparen, mit dem richtigen Anbieter sicher genutzt werden kann.

Möchten Sie mehr über die richtige Materialauswahl und -kombination für Ihre Offshore-Fluidsysteme erfahren? Setzen Sie sich mit uns in Verbindung, um herauszufinden, wie Swagelok Ihnen helfen kann, Materialien noch heute zu optimieren.