Badamywysokowydajne stopy nikluktóre przodują w operacjach podmorskich w przemyśle naftowym i gazowym
Zapotrzebowanie na niezawodną energię na całym świecie stale rośnie, dlatego niezwykle istotne jest znalezienie sposobów wykorzystania zasobów naturalnych. Niezależnie od tego, czy chodzi o dostęp do przybrzeżnych złóż ropy i gazu, czy o instalację morskich elektrowni wiatrowych, operacje podmorskie są niezbędne. Jednakże całkowicie zanurzone konstrukcje morskie stawiają inżynierów projektantów przed wieloma problemami technicznymi, zwłaszcza jeśli chodzi o dobór materiałów.
Środowisko podmorskie w przemyśle naftowym i gazowym jest szczególnie trudne. Obecność wody morskiej powoduje, że materiały i sprzęt znajdują się pod ogromnym ciśnieniem i stają się podatne na korozję ze strony czynników zewnętrznych. Podobnie są podatne na korozję od wewnątrz. Konstrukcje służą do poszukiwań, wierceń i zagospodarowania złóż ropy i gazu na wodach Wielkiej Brytanii i na morzu.
Wysokowydajne stopy niklu idealnie nadają się do stosowania w środowiskach podwodnych. Są bardzo odporne na korozję pod wpływem wody morskiej, dlatego często wybiera się je do stosowania w tego typu projektach. Stopy niklu charakteryzują się również odpornością na wysokie ciśnienia i są wyjątkowo wytrzymałe. Zostały specjalnie zaprojektowane do stosowania w najbardziej ekstremalnych środowiskach inżynieryjnych.
1. Stopy Inconel w projektach podmorskich
Flagowy stop niklu rodziny INCONEL, stop INCONEL 625, to doskonały wybór do zastosowań w wodzie morskiej. Unikalna kombinacja niklu i chromu, wraz z umiarkowanymi ilościami molibdenu, żelaza i niobu, zapewnia wiodącą w branży metalowej odporność na korozję. Jest odporny na korozję wżerową i szczelinową, które są powszechne w zastosowaniach morskich. Ma również wysoką wytrzymałość zmęczeniową, wysoką wytrzymałość na rozciąganie i odporność na pękanie korozyjne pod wpływem jonów chlorkowych. Dzięki temu można go stosować w różnorodnych zastosowaniach podwodnych, w tym w komponentach do podwodnych urządzeń i armatury sterującej.
INCONEL Alloy 22 można również stosować w niektórych sytuacjach podwodnych. Ten w pełni austenityczny stop niklu charakteryzuje się wysoką zawartością chromu ze znacznymi dodatkami molibdenu, tytanu i wolframu. Jest szczególnie odporny na korozję wodną, a także mokrą korozję spowodowaną czynnikami utleniającymi i redukującymi. Posiada również doskonałą odporność na stojącą i płynącą wodę morską.
Inny materiał stopu INCONEL 725 został specjalnie zaprojektowany do pracy w środowiskach silnie korozyjnych. Jest mniej więcej podobny do stopu INCONEL 625, ale został postarzany do dwukrotnie większej wytrzymałości niż jego poprzednik. Jest to najlepszy wybór do stosowania w zastosowaniach, w których wymagany jest wyższy poziom wytrzymałości bez uszczerbku dla odporności na korozję. Jest powszechnie stosowany do elementów złącznych w zastosowaniach morskich ze względu na jego wysoką odporność na wżery i erozję szczelinową w wodzie morskiej. Dane to pokazująStop INCONEL 725jest lepszy od stopu INCONEL 625 pod względem inicjowania korozji szczelinowej w wodzie morskiej.
Chociaż stop INCONEL C-276 jest znany ze swojej wyjątkowej wydajności w obróbce chemicznej, nie jest obcy agresywnemu środowisku, a woda morska nie jest tu wyjątkiem. Ma doskonałą odporność na korozję w wodzie morskiej, szczególnie w warunkach szczelinowych, które mogą powodować erozję innych powszechnie stosowanych materiałów podmorskich, takich jak INCONEL Alloy 625 i MONEL Alloy 400 (patrz poniżej).
Ponadto w rodzinie stopów INCONEL zarówno INCONEL Alloy 690, jak i INCONEL Alloy 693 są stosowane w różnych zastosowaniach podmorskich. INCONEL Alloy 690 to stop o wysokiej zawartości chromu i niklu, który wykazuje dużą odporność na warunki wodne. Działa także w wysokich temperaturach. Tymczasem INCONEL Alloy 693 stanowi dalszy rozwój INCONEL Alloy 690, zachowując zalety wysokiej zawartości chromu, ale dodając około 3% aluminium, co zwiększa odporność na korozję wysokotemperaturową w wielu środowiskach silnie korozyjnych.
2. Zastosowania serii Incoloy
W przypadku operacji podmorskich nie należy pomijać serii stopów niklu INCOLOY. te gorsze niklowe wersje serii INCONEL mogą być bardziej ekonomiczne, a jednocześnie lepiej dostosowane do zamierzonego zastosowania w niektórych zastosowaniach.
Na przykład stop INCOLOY 825 jest popularnym wyborem do studni i linii zbierających gaz ziemny i gaz kwaśny. W środowisku wody morskiej zapewnia wysoką odporność na korozję ogólną, szczelinową i międzykrystaliczną oraz pękanie korozyjne naprężeniowe.
Stop INCOLOY 925 to doskonała mieszanka molibdenu, miedzi, tytanu i aluminium ze znacznymi ilościami niklu, żelaza i chromu. Ta potężna mieszanka tworzy stop, który jest niezwykle mocny i wysoce odporny na wiele rodzajów korozji. Zastosowania obejmują komponenty wiertniczych odwiertów gazu w środowiskach gazu ziemnego i kwaśnego, szyby morskie i systemy rurociągów o wysokiej wytrzymałości. Jest również stosowany w elementach złącznych morskich, gdzie jego wysoka wytrzymałość jest prawdziwą zaletą.
Wreszcie INCONEL Alloy 800 jest materiałem klasycznym. Istnieje już od dawna – na rynek wprowadzono go w latach pięćdziesiątych XX wieku. Chociaż został w pewnym stopniu zastąpiony bardziej zaawansowanymi, nowoczesnymi materiałami, pozostaje materiałem wszechstronnym i wielofunkcyjnym w niektórych zastosowaniach podwodnych. Ma dobrą ogólną odporność na korozję w środowiskach wodnych, w tym w wysokich temperaturach.
3. Zastosowania serii Monel
Stop MONEL 400 jest również stosowany w środowiskach podwodnych. Tenstop niklu i miedzijest mocny i wszechstronny. Ma dobrą odporność na korozję w wielu warunkach (w tym w szybko płynącej wodzie morskiej). Dzięki temu można go stosować w szerokim zakresie zastosowań morskich.
Jest również odporny na zanieczyszczenia biologiczne i MIC (korozję mikrobiologiczną), czyli dwa z głównych problemów związanych z operacjami podwodnymi. W rezultacie MONEL Alloy 400 może być stosowany do produkcji zabezpieczeń przed falami dla pionów platform i stalowych nóg wież na morskich platformach wiertniczych. E-mail:sxthsteel@sxth-group.com