Super Duplex S32750 in olie en gas: zure servicelimieten volgens NACE MR0175/ISO 15156

Superduplex S32750(UNS S32750, EN 1.4410, gewoonlijk "2507") is een van de meest gespecificeerde corrosie-bestendige legeringen in de moderne olie- en gasproductie -, maar is alleen gekwalificeerd voor zure (H2S-dragende) dienst binnen een strikt gedefinieerde milieuomgeving, gepubliceerd in NACE MR0175 / ISO 15156-3, tabel A.8.

Binnen dat bereik is een - partiële H2S-druk tot ongeveer 1,5 psi (10 kPa / 0,1 bar) bij een in- situ pH van 3,5 of hoger, chlorideconcentraties tot ongeveer 5% en temperaturen tot 150 graden - S32750 in de oplossing-gegloeide toestand met een hardheid beperkt tot 28 HRC een vooraf-gekwalificeerd, in een code-vermeld materiaal. Buiten dat bereik is dat niet het geval, en als je er voorbij gaat, riskeer je plotselinge brosse scheuren in plaats van geleidelijke corrosie. In dit artikel wordt uitgelegd wat deze limieten zijn, waar ze vandaan komen en hoe u ze kunt toepassen.

Wat is Super Duplex S32750 (2507) en waarom wordt het gebruikt in de olie- en gasindustrie?

S32750 is een "super duplex" roestvrij staal met 25% chroom, waarvan de microstructuur van ruwweg 50/50 austeniet-ferriet en het legeringsgehalte (25Cr–7Ni–4Mo–0,3N) het ongeveer tweemaal de vloeigrens geven van 316L, weerstand tegen putcorrosie die veel verder gaat dan zeewaterbestendigheid, en zure-servicecapaciteit die tussen standaard duplex- en nikkellegeringen ligt - voor een fractie van kosten van nikkel-legeringen.

'Duplex' verwijst naar de twee--fasenmicrostructuur: het metaal bestaat ruwweg voor de helft uit austeniet (de kristalstructuur van roestvrij staal 304/316, die bijdraagt ​​aan de taaiheid en lasbaarheid) en voor de helft uit ferriet (een hardere kristalstructuur die bijdraagt ​​aan sterkte en spanning-corrosiebestendigheid). 'Super'-duplex betekent dat de legering is opgevoerd tot een Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) boven 40 - het niveau waarop een legering warm zeewater en vloeistoffen met een hoog- chloorgehalte kan weerstaan ​​zonder putvorming.

PREN wordt berekend op basis van de samenstelling in gewichtspercentage:

PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N

Het uitvoeren van de cijfers voor de nominale 25Cr–4Mo–0,3N-chemie van S32750 levert een PREN op van ongeveer 43; de specificatievloer is > 40 (doorgaans aangegeven als Groter dan of gelijk aan 41). Ter vergelijking: 316L bevindt zich in de buurt van 25 en standaard duplex 2205 in de buurt van 35. Die ene index verklaart het grootste deel van de materiaalselectieladder in olie en gas.

De hoge vloeigrens is offshore van belang: een verdubbeling van de sterkte maakt dunnere wanden mogelijk in de druk{0}}omvattende leidingen, waardoor het gewicht aan de bovenkant op platforms en FPSO-schepen wordt verminderd. De hoge PREN zijn van belang overal waar chloriden aanwezig zijn - geproduceerd water, formatiewater, zeewaterkoeling en injectiesystemen.

Wat is ‘zure service’ en wanneer is NACE MR0175/ISO 15156 van toepassing?

Een dienst is "zuur" wanneer de geproduceerde vloeistof voldoende waterstofsulfide (H2S) bevat, samen met vloeibaar water, om het barsten van metalen te bedreigen; NACE MR0175/ISO 15156-vereisten worden conventioneel geactiveerd wanneer de partiële H2S-druk hoger wordt dan 0,05 psi (0,3 kPa) in aanwezigheid van een waterfase en een totale systeemdruk van 65 kPa of meer.

H2S is het probleemmolecuul van de olie- en gasproductie. Het is giftig en in contact met staal en water veroorzaakt het een chemische reactie waarbij atomaire waterstof in het metaal vrijkomt. Waterstof die onder trekspanning vastzit, maakt het staal bros -, een zogenaamde faalmechanismesulfide spanningsscheuren (SSC)- en het kan gebeuren zonder visuele waarschuwing: een onderdeel dat er perfect intact uitziet, scheurt er gewoon doorheen.

"Partiële druk" is het aandeel van de totale druk dat door één gas in een mengsel wordt uitgeoefend. Denk aan een fles frisdrank: de gasruimte boven de vloeistof bestaat voornamelijk uit CO2, en de partiële CO2-druk zorgt ervoor dat er gas in de drank terechtkomt. Op dezelfde manier, als een gasstroom van 100 bar 0,1% H2S bevat, is de partiële H2S-druk 0,1 bar - dit is het getal waarmee de standaard werkt, niet alleen het percentage. Een kleine H2S-fractie bij hoge druk kan een veel agressiever milieu zijn dan een grotere fractie bij lage druk.

NACE MR0175 en ISO 15156 zijn dezelfde standaard die gezamenlijk is gepubliceerd (NACE International - nu AMPP - en ISO Technical Committee 67). Het is opgebouwd uit drie delen:

Deel 1- Algemene principes voor het selecteren van scheurvaste- materialen.

Deel 2- Koolstofstaal en laag-gelegeerd staal (het klassieke hardheidsregime van minder dan of gelijk aan 22 HRC).

Deel 3- Corrosie-bestendige legeringen (CRA's) en andere legeringen - dit is waar de S32750 zich in bevindt.

Twee punten worden vaak verkeerd begrepen. In de eerste plaats betreft het de standaardalleen met scheuren- SSC, spanningscorrosiescheuren (SCC) en galvanisch geïnduceerde waterstofspanningsscheuren (GHSC). Het beoordeelt geen algemene corrosie, putcorrosie of erosie; deze worden beheerd via PREN, kritische puttemperatuurgegevens (CPT) en ontwerpsnelheidslimieten. Ten tweede is de standaard verschillende keren herzien (edities van 2003, 2009, 2015 en 2020) en wordt de editie van 2020 momenteel herzien. - ingenieurs moeten altijd werken vanuit de huidige editie waarnaar in de projectspecificatie wordt verwezen.

Waar wordt S32750 precies vermeld in NACE MR0175/ISO 15156-3?

S32750 wordt vermeld in deel 3, bijlage A, tabel A.8 - de tabel met milieulimieten voor vast-roestvrij staal in oplossing - onder de ferritische-austenitische (duplex) groep met PREN > 40, gekwalificeerd in de oplossing-gegloeide en water-gedoofde toestand met een maximale hardheid van 28 HRC.

Bijlage A van deel 3 is in wezen een reeks vooraf-gekwalificeerde milieu-enveloppen. Voor elke materiaalgroep definiëren de tabellen de combinaties van vier omgevingsvariabelen waarbinnen het materiaal wordt geaccepteerd zonder project-specifieke tests:

H2S-partiële druk (p_H2S)

Chloride concentratievan de waterfase

In-situ pH(de zuurgraad die daadwerkelijk aanwezig is in het boorgat of in de leiding, niet de voorraad-tankwaarde)

Temperatuur

Tabel A.8 groepeert gesmeed en gegoten duplex roestvast staal met PREN-band. Standaard 22Cr duplex (UNS S31803/S32205 en gegoten equivalenten) bevindt zich in de 30–40 PREN-band; De S32750 en zijn superduplex-collega's (bijvoorbeeld S32760, S32520) bevinden zich in de PREN > 40-band, die de bredere envelop draagt. De vermelding is van metallurgische aard, en niet slechts van nominale aard. - Er zijn drie voorwaarden aan verbonden:

Voorwaarde:het materiaal moet zich in de oplossing-gegloeide en snel afgeschrikte toestand bevinden (voor S32750, uitgloeien bij ongeveer 1025–1125 graden, gevolgd door afschrikken met water). Door zwaar koud werk valt het product buiten de aanbieding; koud-bewerkte 25Cr-olieveldbuizen met hoge sterkte- worden in plaats daarvan beheerst door API 5CRA met hun eigen kwalificatietests.

Hardheid:de vaak aangeroepen limiet is 28 HRC. Houd er rekening mee dat de ASTM-productspecificaties voor S32750 (bijvoorbeeld A240, A789, A790) maximaal 32 HRC / 310 HBW toestaan ​​voor algemene service. - Zure servicespecificaties beroepen zich doelbewust op de strengere limiet, uitgebreid tot lasmetaal en door hitte beïnvloede zones (HAZ).

Lassen:gelaste componenten vallen alleen onder de dekking van lasprocedures die gekwalificeerd zijn om de vereiste eigenschappen (fasebalans, hardheid, corrosieweerstand) in de-gelaste toestand te behouden.

Wat zijn de specifieke zure-serviceomgevingslimieten voor de S32750?

Binnen de envelop van Tabel A.8 is de S32750 gekwalificeerd voor partiële H2S-druk tot ongeveer 1,5 psi (10 kPa / 0,1 bar) bij een in- pH groter dan of gelijk aan 3,5, chlorideconcentraties tot ongeveer 5% (50.000 mg/l) en temperaturen tot 150 graden - met een meer tolerante sub--publicatie bij een hogere pH in-situ (ongeveer 4,5), en met uitsluiting van elementair zwavel. Dit is grofweg vijf keer de H2S-tolerantie van 22Cr-duplex.

De onderstaande tabel geeft een samenvatting van de duplex-envelop zoals gepubliceerd in Tabel A.8 van de edities van 2015 en 2020 - de waarden die consequent worden vermeld in fabriekscertificaten, operatorspecificaties en referenties op het gebied van corrosietechniek:

Hoe de vier variabelen te lezen

• H2S-partiële drukwordt berekend uit mol% H2S in de gasfase x totale druk. Voorbeeld: 0,5 mol% H2S bij 60 bar geeft p_H2S≈ 0,3 bar - ver buiten de duplex-envelop en stevig in het gebied van nikkel-legeringen. Dezelfde 0,5 mol% bij 8 bar geeft 0,04 bar binnen het omhulsel.
• Chloride concentratieis van belang omdat chloriden roestvrije oppervlakken depassiveren en putvorming initiëren - de startplaatsen voor spanning-corrosiescheuren. Zeewater is ~3,5%; veel formatiewateren zijn hoger.
• In-situ pHis de zuurgraad van de waterfase bij werkdruk met opgelost CO2/H2S. Een lagere pH (zurer) betekent meer waterstofindringing en een smaller omhulsel. Een hogere pH ontspant deze - en daarom publiceert de standaard een breder venster bij een pH groter dan of gelijk aan 4,5.
• Temperatuurwerkt in twee richtingen: het SSC-risico is het ernstigst bij omgevingstemperatuur, terwijl het SCC-risico op chloride stijgt met de temperatuur -, vandaar het plafond van 150 graden in de duplex-envelop.

Als de serviceomgeving buiten het gepubliceerde bereik valt, biedt de standaard twee legitieme routes: verander het materiaal (doorgaans naar een nikkellegering zoals 625, 825 of C-276), of kwalificeer de duplex door laboratoriumtests onder Deel 3, Bijlage B - met behulp van methoden zoals NACE TM0177 (Methoden A-D) onder omstandigheden die minstens zo ernstig zijn als de beoogde service. Extrapolatie op basis van oordeel, zonder te testen, is door de norm niet toegestaan ​​en is in de praktijk ook niet verstandig.

Waarom is PREN > 40 van belang bij zure, chloride-rijke service?

PREN boven 40 is de drempel waarbij roestvrij staal bestand is tegen put- en spleetaanvallen in warm zeewater - en omdat putten en spleten de plaats zijn waar omgevingsscheuren ontstaan, is putweerstand de eerste verdedigingslinie voor elk CRA in chloride-met zure werking.

Een scheur begint zelden op een perfect oppervlak. Het begint bij een put, een spleet onder een afzetting of een lasdefect. - De lokale chemie wordt daar het eerst agressief. Dit is de reden waarom de industrie CRA’s beoordeelt door PREN en valideert met ASTM G48 kritische puttemperatuur (CPT) en kritische spleetcorrosietemperatuur (CCT) tests:

S32750 vertoont in de goed uitgegloeide toestand doorgaans een CPT van meer dan 50 graden in ASTM G48 Methode A, met gepubliceerde waarden tot ongeveer 70 graden in Method C-tests en CCT rond 45 graden in Methode D.

2205 toont doorgaans een CPT van bijna 20-30 graden in dezelfde tests - voldoende voor veel diensten, marginaal in warm zeewater.

316L put gemakkelijk uit in warm zeewater en is volledig afgeschermd van de meeste offshore chloridediensten.

In de screeningspraktijk (vuistregels, geen codewaarden) lopen de temperatuurdrempels voor chloride-SCC ruwweg 60 graden voor 316L, ongeveer 100-120 graden voor 22Cr-duplex en 130-150 graden voor 25Cr-superduplex. De tweefasenstructuur van de superduplex is de fysieke reden waarom scheuren zich moeilijk kunnen voortplanten: een scheur die door ferriet groeit, wordt gestopt wanneer deze austeniet tegenkomt, en omgekeerd.

Eén waarschuwing: PREN moet worden berekend op basis van de feitelijke warmteanalyse, niet op basis van de specificatieminima, en moet in evenwicht worden gebracht tussen de twee fasen. Een hitte die voldoet aan de samenstellingstabel, maar intermetallische neerslagen (sigmafase) transporteert door langzaam afschrikken of slecht lassen, zal putjes vormen en barsten als een veel goedkoper staal. Dit is de reden waarom ferrietaantallen (doorgaans 35-55% volgens NORSOK M-630 MDS D57 / ISO 17781-praktijk) en ASTM A923-acceptatietests deel uitmaken van de inkoop van zure diensten.

Wat gebeurt er als de S32750 buiten de gekwalificeerde envelop wordt gebruikt?

Buiten het bereik zijn de dominante faalwijzen van de S32750 plotseling, broos en moeilijk te inspecteren op - spanningsscheuren door sulfide en scheurvorming door spanningscorrosie door chloride kan een drukgrens bereiken van "geen bevindingen" tot lekken in een enkele belastingscyclus, wat precies de reden is waarom de norm weigert te extrapoleren.

Drie kraakmechanismen bepalen:

Sulfidespanningsscheuren (SSC):atomaire waterstof gegenereerd door de H2S/staal-reactie diffundeert in de ferrietfase en brost deze onder trekspanning. De gevoeligheid is het grootst bij omgevingstemperatuur en neemt scherp toe met de hardheid - de reden voor de limiet van 28 HRC en de uitsluiting van zeer koud-bewerkt product. Las-HAZ's, met hun gemengde structuren en restspanningen, zijn de klassieke initiatielocaties.

Chloridespanningscorrosiescheuren (SCC):bij verhoogde temperaturen vallen chloriden onder spanning gezet materiaal aan, met scheuren die doorgaans transgranulair en snel-bewegend zijn. Het risico stijgt met de temperatuur, de chlorideconcentratie en de toegepaste stress - en heeft een wisselwerking met H2S: de gecombineerde omgeving is agressiever dan elk afzonderlijk.

Galvanisch geïnduceerde waterstofspanningsscheuren (GHSC/HISC):waterstof die niet door de procesvloeistof wordt gegenereerd, maar door kathodische bescherming, wanneer de duplex is gekoppeld aan minder- edelstaal of een anode (zie het onderzeese gedeelte hieronder).

De veldfouten die in de hele sector zijn gedocumenteerd, delen een patroon: de omgevingsomstandigheden dreven verder dan de ontwerpbasis - de reservoirdruk steeg en verhoogde de partiële H2S-druk, de pH kwam lager uit dan voorspeld, of een verstoring introduceerde zuurstof of zwavel - en een materiaal dat was geselecteerd op basis van de originele envelop was plotseling buiten de kwalificatie. De les die in de standaard is ingebed, is dat materiaalkeuze een levende berekening is die opnieuw moet worden gevalideerd als de bedrijfsomstandigheden veranderen, en niet een eenmalig selectievakje in de FEED-fase.

Hoe verhoudt S32750 zich tot 316L, 2205 en nikkellegeringen voor zure service?

S32750 bezet de economische goede plek op de CRA-ladder: een veel zuurder{1}}- en- chloridevermogen dan 316L- of 22Cr-duplex, met ruwweg een-derde van de capaciteit-gewogen kosten van nikkellegeringen -, maar het gaat over op nikkellegeringen (625, 825, C-276) zodra H2S partiële druk, chloride, temperatuur of elementaire zwavel overschrijdt zijn omhulsel.

Er volgen twee selectie-inzichten. Eerst,superduplex stelt de nikkel-upgrade uit, maar elimineert deze niet: in marginale-HPH2S-velden kan het starten met S32750 een kapitaal-intensieve legering-625-beslissing jaren uitstellen - maar de upgradetrigger moet van tevoren worden gedefinieerd. Seconde,boven-specificatie zijn reële kosten: S32750 heeft een premie van 30-80% ten opzichte van 2205; waar de omgeving comfortabel binnen de 22Cr-envelop past, is 2205 de juiste economische keuze. De vergelijking is een envelopbeslissing, geen 'beter-versus-slechter'-wedstrijd.

Welke fabricage- en lasregels zorgen ervoor dat de S32750 voldoet?

Zure-naleving van de service is metallurgisch, niet nominaal: S32750 moet worden opgelost-gegloeid en met water-geblust, op of onder 28 HRC gehouden, inclusief lassen en HAZ's, gelast met over-gelegeerd duplexvulmiddel (meestal ER2594) onder gecontroleerde warmte-inbreng met stikstof-houdend tegengas, en geverifieerd door ferriettellingen, ASTM A923, en hardheidsonderzoeken op het molentestcertificaat.

Er wordt gebruik gemaakt van uitgloeien na-weld-oplossingen wanneer de -gelaste procedure de conformiteit niet kan aantonen. Warmtebehandeling na-het lassen in de zin van koolstof-staal (spanningsverlichting bij 600–650 graden) isverboden praktijkvoor duplex - is dat temperatuurbereik precies daar waar intermetallische stoffen neerslaan.

Wat is HISC en waarom is kathodische bescherming belangrijk voor Subsea S32750?

Voor onderzeese superduplex komt de gevaarlijkste waterstof vaak niet uit het reservoir, maar uit het corrosiebeschermingssysteem: over-beschermende kathodische polarisatie genereert atomaire waterstof aan het staaloppervlak, waardoor de ferrietfase - waterstof-geïnduceerde spanningsscheuren (HISC) - wordt verbrokkeld en dit wordt beheerd door te ontwerpen volgens DNV-RP-F112.

Onderzeese constructies combineren materialen: superduplex spruitstukken, kleppen en leidingen die zijn vastgeschroefd aan koolstofstalen stroomleidingen en worden beschermd door aluminiumanodes.

Door de duplex sterk kathodisch te maken, wordt de waterreductie op het oppervlak gestimuleerd, waardoor waterstof in het ferriet wordt gepompt. Onder hoge uitgeoefende spanning of restspanning - een beperking van een stijve las, een conische sluiting of een zware-muursmeedwerk - ontstaan ​​er scheuren die door de muur heen lopen in een karakteristiek 'terraspatroon'.

Ervaringen uit het veld aan het eind van de jaren negentig (met name op het gebied van belangrijke diepwaterontwikkelingen in de Noordzee) vormden de aanleiding voor de industriële praktijk die nu is vastgelegd in DNV-RP-F112,Ontwerp van duplex roestvrijstalen onderzeese apparatuur blootgesteld aan kathodische bescherming.

Praktische oplossingen, samen toegepast:

• Beheers het CP-potentieel - bescherm tegen corrosie zonder grove over- bescherming; vermijd onnodig negatieve spanningen van anodesleeën die dicht bij duplexcomponenten zijn geplaatst.
• Beperk ontwerpspanning en spanningsconcentratie bij lassen, taps toelopende delen en schroefdraadverbindingen.
• Introduceer drukoppervlaktespanning (bijvoorbeeld gecontroleerd kogelharden) op kritische componenten.
• Geef de voorkeur aan smeedstukken en naadloze productvormen, en kwalificeer lassen expliciet voor HISC wanneer het onderdeel last-dragende onderzeese hardware is.

Waar wordt S32750 feitelijk gebruikt in zure olie- en gassystemen?

De S32750 is het werkpaard van CRA voor offshore-services met een matig zuur, hoog-chloorgehalte: stroomleidingen en verzamelleidingen, onderzeese spruitstukken en productieleidingen, scheidings- en geproduceerd-waterinwendige onderdelen, warmte-wisselaarbuizen, navelstreng- en chemische-injectieleidingen, kleptrim en interne pomponderdelen, en zeer-sterke bevestigingsmiddelen - met koude-bewerkte 25Cr-buizen geleverd onder API 5CRA voor gebruik in het boorgat.

1. Onderzeese spruitstukken en bomen:zware- smeedstukken van muren (ASTM A182 F53) die geproduceerde vloeistoffen hanteren bij reservoirtemperatuur met externe blootstelling aan zeewater - de klassieke PREN > 40-envelop.
2. Stroomlijnen en procesleidingen:naadloze buis volgens ASTM A790 en fittingen volgens A815, waarbij CO2 + chloriden + matige H2S koolstofstaal en 22Cr uitsluiten.
3. Navelstrengen en controlelijnen:Naadloze buizen met een kleine-diameter waarbij sterkte, corrosieweerstand en lasbaarheid naast elkaar moeten bestaan ​​in diep water
4. Warmtewisselaars en koelers:slangen die zeewater of geproduceerd water verwerken, waarbij CPT > 50 graden het bestuurseigendom is.
5. Kleppen, pompen, bevestigingsmiddelen:bar tot A479/A276, smeedstukken tot A182 F53 en bouten tot ASTM A1082 - omgevingen waar 316L-hardware historisch gezien heeft gefaald.
6. Onder in het gat:koud-werkte 25Cr tot API 5CRA in matig zure bronnen binnen zijn eigen kwalificatiebereik.

Hoe moet u S32750 voor Sour Service specificeren en verifiëren?

Schrijf de envelop en de metallurgie in de inkooporder: UNS-nummer, productnorm, warmte-behandelingsconditie, de NACE MR0175/ISO 15156-3-clausule, de 28 HRC hardheidslimiet, PREN groter dan of gelijk aan 41 voor warmteanalyse, ferrietbereik en EN 10204 3.1 (of 3.2) certificering - verifieer vervolgens het certificaat regel voor regel bij ontvangst.

Een volledige zure-servicespecificatie voor het S32750-product moet minimaal het volgende bevatten:

1. Materiaal: UNS S32750 (EN 1.4410), productvorm en standaard (bijv. ASTM A790 naadloze buis, A240 plaat, A182 F53 smeedstukken, A479 staaf, A995 6A gietstukken).
2. Conditie: oplossing gegloeid Groter dan of gelijk aan 1025 graden, met water geblust; koud-bewerkt product uitgesloten, tenzij opnieuw-gegloeid.
3. Conformiteitsverklaring: "NACE MR0175 / ISO 15156-3, bijlage A, tabel A.8, ferritisch-austenitisch roestvast staal met PREN > 40" - onder verwijzing naar de geldende editie van het project.
4. Hardheid: Minder dan of gelijk aan 28 HRC (basismetaal, lassen, HAZ), geverifieerd door onderzoek.
5. Chemie: volledige hitteanalyse met PREN Groter dan of gelijk aan 41, berekend op basis van daadwerkelijke analyse.
6. Microstructuur: ferrietgehalte 35-55% (ASTM E562 of gekalibreerd instrument); geen schadelijke intermetallische fasen (ASTM A923 acceptatie).
7. Documentatie: NL 10204 3.1 MTC (3.2 met derde-getuige voor kritieke service), inclusief hittebehandelingsdiagrammen-.
8. Testopties voor zwaar gebruik: ASTM G48 pitting-test, Charpy bij −46 graden, SSC-testen volgens NACE TM0177 waarbij de service dichtbij de rand van de envelop zit.

Veelgestelde vragen

Ja - voorwaardelijk.S32750 is een materiaal dat wordt vermeld in NACE MR0175/ISO 15156-3, bijlage A, tabel A.8 (ferritisch-austenitisch roestvast staal, PREN > 40), op voorwaarde dat het oplossing-gegloeid en met water-gedoofd wordt geleverd, op of onder de toepasselijke hardheidslimiet ligt (28 HRC in de gebruikelijke zure praktijk) en opereert binnen de gepubliceerde omgevingscondities. envelop voor H2S partiële druk, chloride, pH en temperatuur.

Wat is het maximale H2S-gehalte (partiële druk) voor S32750 in zure dienst?

Ongeveer 1,5 psi (10 kPa / 0,1 bar) H2S-partiële drukis de vaak aangehaalde limiet uit Tabel A.8 bij een in- situ pH groter dan of gelijk aan 3,5 en chloride tot ~5%; een meer tolerante sub-envelop is van toepassing bij een hogere pH in- situ (ongeveer 4,5). De limiet wordt uitgedrukt als partiële druk - mol% H2S vermenigvuldigd met totale systeemdruk - en niet alleen als concentratie. Controleer vóór specificatie de exacte cijfers aan de hand van de huidige editie van de norm.

Welke hardheid is vereist voor S32750 in zure dienst?

Maximaal 28 HRCis de limiet die wordt gehanteerd in zure-servicespecificaties, toegepast op basismetaal, lasmetaal en HAZ. ASTM-productspecificaties staan ​​maximaal 32 HRC / 310 HBW toe voor niet-zure service, dus de strengere limiet moet expliciet op de inkooporder worden vermeld.

S32750 versus 2205 in zure dienst - welke?

Kies per envelop, niet per prestige.S32750 tolereert grofweg vijf keer de partiële H2S-druk van 22Cr-duplex (ongeveer 10 kPa versus ongeveer 2 kPa bij een hoog chloridegehalte), verwerkt chloriden tot ~5% en is bestand tegen putvorming in warm zeewater. Waar de omgeving comfortabel binnen de 22Cr-envelop past, is 2205 de juiste economische keuze; De 30-80% premium-aankoopmogelijkheid van de S32750 is alleen mogelijk als de omgeving daarom vraagt.

Kan S32750 worden gebruikt in toepassingen die elementaire zwavel bevatten?

Nee.De duplex roestvrijstalen enveloppen in NACE MR0175/ISO 15156-3 komen niet in aanmerking voor gebruik als er elementaire zwavel aanwezig is; dergelijke stromen vereisen in het algemeen nikkellegeringen.

Heeft NACE MR0175/ISO 15156 betrekking op putjes en algemene corrosie?

Nee.De standaard heeft alleen betrekking op kraken (SSC, SCC, GHSC). Putcorrosie, spleetcorrosie en algemene corrosie worden afzonderlijk beoordeeld aan de hand van PREN-, ASTM G48 CPT/CCT-gegevens en corrosietesten die relevant zijn voor de geproduceerde vloeistof.

Wat gebruik ik als de omgeving de limieten van S32750 overschrijdt?

Ga over op een nikkellegering of kwalificeer door middel van een test.Legering 625, Legering 825 en C-276 (en hun lasoverlays) zijn de conventionele upgrade voor hogere partiële H2S-druk, lagere pH, elementaire zwavel of hogere temperaturen. Als alternatief kunt u de duplex kwalificeren door middel van laboratoriumtests uit bijlage B onder omstandigheden die minstens zo zwaar zijn als de beoogde dienst - een route die met succes wordt gebruikt bij specifieke projecten, maar nooit is aangenomen.

Conclusie

Superduplex S32750 is gekwalificeerd voor zure olie- en gastoepassingen onder NACE MR0175/ISO 15156-3 Tabel A.8 - tot ongeveer 1,5 psi (10 kPa / 0,1 bar) partiële H2S-druk bij- pH in situ Groter dan of gelijk aan 3,5, chloriden tot ~5% en 150 graden in de oplossing-gegloeide toestand met een hardheid van minder dan of gelijk aan 28 HRC, inclusief lasnaden - en het is de meest kosten-effectieve CRA over het grootste deel van dat venster, waardoor de upgrade van de nikkel-legering wordt uitgesteld, behalve in ernstige zure, zwavelhoudende of zeer zure omstandigheden.

Voor fabrikanten, fabrikanten en bestekschrijvers zetten drie disciplines deze uitspraak om in betrouwbare veldprestaties: definieer de omgeving eerlijk (worst--case pH2S, chloride, pH en temperatuur, inclusief verstoringen); koop de metallurgie, niet het etiket (gegloeid-en-gehard product, gecertificeerde hardheid, PREN en ferriet geverifieerd op werkelijke hitte); en controleer de fabricage even streng als de selectie (gekwalificeerde WPS, juiste vulstof, stikstofsteungas, A923-acceptatie). Als u deze drie dingen doet, zal de S32750 doen wat vijftig jaar olievelddienst heeft bewezen te kunnen.