alert icon

Данный сайт не поддерживается браузером Internet Explorer 8. Пожалуйста, воспользуйтесь другим браузером.

Скрыть hide icon

Четыре рекомендации по выбору материалов для отраслей добычи и переработки высокосернистой нефти и газа

Выбор материалов Swagelok в нефтегазовой отрасли

Четыре рекомендации по выбору материалов для месторождений сернистой нефти и газа

14 апреля 2020 г. | Натали Хаган (Natalie Hagan), менеджер по продукции, отдел фитингов

В связи с тем что производители в нефтегазовой отрасли ставят перед собой цель обеспечить мировые потребности в энергии и увеличить доход, сформировалась общая тенденция перехода к разработке трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ) с большей глубиной залегания и удаленностью от суши. В таких условиях утечки из-за высокосернистого газа и другие серьезные нарушения в работе системы могут повлечь за собой дорогостоящие последствия. Технологические жидкости в высокосернистых средах содержат сероводород (H2S), коррозионный, легковоспламеняющийся и токсичный. Коррозионная активность может приводить к эксплуатации сплавов на пределе возможностей и способствовать сероводородному растрескиванию под напряжением (СРН) в случае высокопрочной углеродистой стали и низколегированной стали. СРН может приводить к охрупчиванию материалов и внезапным поломкам элементов из металлических сплавов, которые в нормальных условиях пластичны.

Выявите признаки сероводородного растрескивания под напряжением, воспользовавшись нашим Руководством по подбору материалов

Поскольку в нефтегазовой отрасли осваивается все больше залежей, содержащих H2S, крайне важно понимать стандарты NACE, чтобы материалы могли выдерживать такие экстремальные условия. Одним из стандартов, регулирующих выбор сплавов для эксплуатации с высокосернистой газовой средой, является MR0175/ISO 15156. Этот стандарт содержит таблицы с изложением требований к материалам и предельных параметров окружающей среды для материалов, применяемых на входе в высокосернистой среде.

Понимание этих требований и знание имеющегося у вас выбора материалов поможет контролировать многие типы коррозии, включая наиболее распространенные в высокосернистых средах. Мы отвечаем на четыре часто возникающих вопроса, касающихся выбора материалов для эксплуатации с высокосернистой газовой средой, чтобы вы могли выбрать компоненты системы, которые с наибольшей вероятностью будут функционировать безопасно и эффективно.

Вопрос №1. Какие материалы соответствуют требованиям для эксплуатации в высокосернистых газовых средах?

В стандарте NACE MR0175/ISO 15156 описаны материалы, подходящие для использования в насыщенных высокосернистым газом средах при добыче нефти и газа, включая нержавеющую сталь марки 316 и сплавы 6 Mo, 2507, 825, 625, C-276 и 400. Для этих материалов предусмотрены особые сферы применения и ограничения по условиям окружающей среды, перечисленные в данном стандарте.

Ни одна нержавеющая сталь не является полностью устойчивой к коррозионному растрескиванию под напряжением (КРН) под воздействием хлорид-ионов. При выборе трубных обжимных фитингов из нержавеющей стали марки 316 важно, чтобы содержание никеля и хрома было выше указанного в стандарте ASTM минимального необходимого уровня, составляющего 10 % для никеля и 16 % для хрома. Было установлено, что трубные обжимные фитинги, выполненные из стандартной нержавеющей стали 316/316L с минимальным содержанием никеля и хрома, более предрасположены к растрескиванию под напряжением при воздействии хлорида. Более высокое содержание никеля обеспечивает большую общую коррозионную стойкость, повышенную стабильность аустенита с точки зрения образования мартенсита и большую стойкость к водородному охрупчиванию. Если материал содержит большое количество мартенсита, то в результате водородного охрупчивания он становится ломким и подверженным растрескиванию. Более высокое содержание хрома обеспечивает повышенную устойчивость к точечной коррозии.

Узнайте о доступных вам материалах для контроля коррозии

Вопрос №2. Какие потенциальные риски или повреждения может минимизировать правильный подбор материалов?

Использование правильных материалов для высокосернистых газовых сред может свести к минимуму риск СРН и КРН. Ухудшение свойств материала под воздействием коррозии может приводить к отказам с катастрофическими последствиями для окружающей среды, персонала и безопасности, а также к непредвиденным производственным расходам. Этот риск обусловливает необходимость понимания требований, которые предусмотрены стандартами соответствия и спецификациями NACE, основанными на условиях среды, в которой будут использоваться продукты.

Вопрос №3. Какие ключевые факторы следует принимать во внимание при выборе оптимальных устойчивых к коррозии материалов?

Важно учитывать риск возникновения коррозии ввиду условий эксплуатации (включая запуск и остановку оборудования), устойчивость потенциальных материалов к такому риску и наличие доступа для технического обслуживания и ремонта. Кроме того, на выбор материалов также могут повлиять такие факторы, как давление в системе, температура, концентрация хлора, pH и парциальное давление H2S. Пройдя соответствующий учебный курс по материаловедению, вы узнаете, как подобрать оптимальные материалы с учетом номинальных параметров давления и температуры, риска возникновения коррозии и нормативных требований.

Вопрос №4. Как материалы, соответствующие требованиям NACE, могут поспособствовать эксплуатационной безопасности и производительности?

Ухудшение свойств материалов может вызывать преждевременный выход компонентов из строя, то есть подвергать риску персонал и оборудование и приводить к загрязнению продукта, результатом чего становятся производственные потери и высокие расходы на обслуживание. Выбор правильных материалов с учетом условий окружающей среды и процессов в системе способствует увеличению срока работы оборудования, повышению эксплуатационной безопасности и продлению периода целостности системы. Кроме того, соответствующие требованиям материалы также сокращают будущую потребность в модификации оборудования ввиду использования неправильных материалов.

Ознакомьтесь с обзором требований стандарта NACE

По мере перехода нефтегазовой отрасли к разработке запасов высокосернистого газа надежность материалов приобретает все большее значение. Особое внимание следует уделять оборудованию, чувствительному к коррозии, такому как клапаны, фитинги и КИП. Соблюдение рекомендаций NACE MR0175/ISO 15156 и четкое представление об ограничениях сплавов играют важнейшую роль в обеспечении безопасного и продолжительного функционирования оборудования в сложных средах, насыщенных высокосернистым газом.

Хотите узнать больше о том, как выбрать правильные материалы, устойчивые к коррозии, чтобы избежать утечек в системах и обеспечить эффективность эксплуатации? Зарегистрируйтесь для прохождения одного из предстоящих курсов обучения.

Узнайте больше о предстоящих учебных курсах по материаловедению

Статьи по Теме

Материал имеет значение: подбор надлежащего материала для обеспечения коррозионной стойкости

На морской платформе может находиться около 15 километров трубок, более 20 000 компонентов жидкостных и газовых систем, не менее 10 000 фитингов и до 8000 соединений. Стоит ли удивляться тому, как трудно выбрать коррозионностойкий материал? Узнайте, как сделать правильный выбор для вашей области применения.

Учебный курс Swagelok по материаловедению для нефтегазовой отрасли

Почему учебный курс по материаловедению важен для инженеров КИП в нефтегазовой отрасли

Обучение по жидкостным и газовым системам является критически важным для нефтегазовой отрасли по всему миру. Узнайте подробнее, как техническое обучение может улучшить ваше предприятие.

Обучающие курсы Swagelok по технике безопасности в нефтегазовой отрасли

Как обучение может помочь в устранении рисков на нефтегазовых платформах

При работе с жидкостными и газовыми системами на нефтегазовых платформах важное значение имеет правильно выбранный курс обучения. Узнайте, как обучение может помочь в предотвращении несчастных случаев.