«Мы уточнили316Lпотому что он устойчив к коррозии». Это предложение мы чаще всего слышим, когда покупатель просит нас предложить замену трубы для морского водопровода, добываемого ADNOC-. Шесть месяцев спустя тот же покупатель возвращается, потому что колена из 316L начали изъязвляться в сварных швах.
Нержавеющая сталь 316L хороший сплав. Просто это не стандартный ответ для каждой нефтегазовой службы. В этой статье разъясняются пять наиболее распространенных недопониманий, с которыми мы сталкиваемся со стороны групп по закупкам и инженеров по эксплуатации -, с указанием цифр, которые вы можете использовать в следующей спецификации класса трубопровода.
Формы продукта
Бар и Род
Плита и лист
Катушка и полоса
Трубы и трубки
Фитинг: фланец, тройник, колено, переходник и т. д.
Ковка: кольцо, вал, круг, блок и т. д.
Недоразумение: сталь 316L безопасна в любой нефтегазовой сфере
316L (UNS S31603) обладает коррозионной стойкостью благодаря содержанию 16–18% хрома, 10–14% никеля и 2–3% молибдена. Низкое содержание углерода (менее или равно 0,03%) предотвращает осаждение карбида хрома во время сварки, поэтому этот сорт-лучше всего подходит для свариваемых технологических труб.
Но у химии есть хлоридный потолок. Ключевой номерPREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N. Для 316L это значение обычно находится между 23 и 26. Это помещает его в диапазон «мягких хлоридов», а не в диапазон «морской воды».
|
Сплав |
Типичный ПРЕН |
Хлоридная безопасная зона |
Где это на самом деле подходит |
|
304/304L |
~19 |
<50 ppm Cl⁻, ambient |
Техническая вода, не-сернистые углеводороды |
|
316L |
~24–26 |
<1,000 ppm Cl⁻ at 25°C; <200 ppm at 80°C |
Технологическая вода, химикаты с низким-хлоридом, верхние инженерные коммуникации |
|
2205 Дуплекс |
~35 |
До ~25 000 ppm Cl⁻ при 60 градусах |
Закачка морской воды, пластовая вода |
|
2507 Супер Дуплекс |
~40–42 |
Морская вода до 80 градусов |
Высокое-подводное давление, зоны брызг |
|
Инколой 825 |
~31 |
Морская вода + кислый сервис |
Теплообменники, закачка реагентов на устье скважины |
Недоразумение: 316L обрабатывает линии закачки морской воды
Закачка морской воды – одно из худших мест для 316L. Сочетание высокого содержания хлоридов, кислорода, биологической активности и иногда песка приводит к тому, что питтинг начинается рано и быстро распространяется. Мы видели, как нагнетательные коллекторы 316L выходили из строя через 18–36 месяцев на морских платформах Ближнего Востока.
Путь модернизации для непрерывного обслуживания морской воды ясен:
|
Услуга |
Рекомендуемый материал |
Стандартный |
Причина |
|
Закачка морской воды, T < 60 градусов |
Дуплекс 2205 (S32205) |
АСТМ А790 |
PREN ~35, хорошая устойчивость к SCC |
|
Закачка морской воды, T 60–80 градусов, высокое давление |
Супер Дуплекс 2507 (S32750) |
АСТМ А790 |
PREN Больше или равно 40, устойчивость к точечной коррозии/трещинам |
|
Морская вода + высокосернистый газ (H₂S) |
Супердуплекс 2507 или Инколой 825 |
АСТМ А790/Б423 |
Варианты, соответствующие NACE MR0175 |
|
Пластовая вода, повышенное содержание хлоридов, кислая |
Инколой 825/625 |
АСТМ Б423/Б443 |
Комбинированное сопротивление хлорида + H₂S |
Недоразумение: более высокий припуск на коррозию решает проблему
Иногда приходится слышать: «Если на 316L есть ямки, просто добавьте припуск на коррозию 3 мм». Это дорого и ненадежно. Допуск на коррозию не останавливает точечную коррозию; это просто задерживает перфорацию. В хлоридном сервисе ямки образуются локально и проникают со скоростью, которая не зависит линейно от толщины стенки.
Лучший подход — сопоставить сплав с услугой:
|
Сценарий |
Плохое исправление |
Лучше исправить |
|
Питтинг линии морской воды |
Добавьте около 3 мм к 316L. |
Переключитесь на 2205 или 2507. |
|
Кислая вода Cl-SCC |
Более толстая стенка из 316L |
Используйте 825 или 2507 с правильным PWQR. |
|
High-temperature brine (>80 градусов) |
Используйте 316Ti |
Используйте 2205/2507/625 в зависимости от хлорида. |
|
Пластовая вода с песком |
Наплавка на 316L |
Используйте углеродистую сталь марки 2507 или керамическую-футеровку. |
Недоразумение: 316L и 316 взаимозаменяемы для нефти и газа
Это не одно и то же.. 316 (UNS S31600) допускает содержание углерода до 0,08 %.. 316L ограничивает содержание углерода до 0,03 %. В сварных и агрессивных условиях разница в углероде имеет значение:
|
Свойство |
316 (УНС С31600) |
316Л (УНС С31603) |
|
Углерод макс. |
0.08% |
0.03% |
|
Риск сенсибилизации после сварки |
Выше |
Ниже |
|
Допустимое напряжение (незначительное) |
Выше |
Чуть ниже |
|
Общая спецификация |
ASTM A312 гр. ТП316 |
ASTM A312 гр. ТП316Л |
Если ваша спецификация требует использования 316L, не принимайте 316/316L с двойной -сертификацией, пока не убедитесь, что содержание углерода меньше или равно 0,03 % в сертификате заводских испытаний. Для сварных конструкций, сваренных в нефти и газе, более безопасным вариантом является сталь 316L. Небольшой штраф за силу почти никогда не является решающим фактором при выборе расписания.
Когда 316L действительно правильный выбор
Не переусердствуйте-.316Lпо-прежнему является лучшим соотношением цены и качества для широкого спектра нефтегазовых услуг:
Линии технической воды и углеводородов с низким содержанием-хлоридов
Верхние инженерные трубопроводы в зонах, где нет-забрызгивания
Линии впрыска химикатов с контролируемым содержанием хлоридов
Противопожарные и дренчерные системы с соответствующим покрытием/CP
Инструментальные трубки и трубопроводы-малого диаметра в контролируемых средах
Часто задаваемые вопросы
В1: Каково максимальное содержание хлоридов в трубе 316L при температуре 80 градусов?
Ответ: В газированной воде с нейтральным pH содержание хлоридов должно быть ниже примерно 200 частей на миллион, чтобы избежать риска образования язв. Помимо этого, рассмотрите дуплексный сплав 2205 или более высокий сплав.
В2: Можно ли использовать сталь 316L для трубопроводов морской добываемой воды ADNOC?
О: Только если вода деаэрированная, с низким содержанием-хлоридов и линия имеет катодную защиту или внутреннее покрытие. Для сырой пластовой воды с попаданием морской воды используйте 2205, 2507 или Incoloy 825.
Вопрос 3: Является ли 316L лучше, чем 304, для нефти и газа?
О: Да, потому что 2–3% молибдена обеспечивает лучшую стойкость к точечной коррозии. Но оба они по-прежнему относятся к аустенитным классам с низким-PREN, и их не следует использовать в морской воде или в среде с высоким-кислотным содержанием без тщательной оценки.
Вопрос 4: Почему в 316L сначала образуются ямки на сварных швах?
О: Сварка создает зону-теплового воздействия. Если тепловложение слишком велико или очистка после-сварки недостаточна, пассивная пленка разрушается, и ЗТВ становится предпочтительным местом точечной коррозии. Низко-углеродистый 316L снижает этот риск, но не устраняет его при работе с агрессивными хлоридами.
Вопрос 5: Когда мне следует перейти с 316L на Incoloy 825?
О: Модернизация выполняется, если содержание хлоридов превышает 1000 частей на миллион в сочетании с H₂S или когда расчетная температура превышает 80 градусов в хлоридной-содержащей хлориды воде. 825, а также лучше справляется с серной и фосфорной кислотой, чем 316L.
призыв к действию
Отправьте список линий или класс трубопроводов наmarket@htpipe.com. Мы честно скажем вам, достаточно ли 316L или 2205, 2507 или Incoloy 825 лучше подходят для вашего проекта в ОАЭ/ADNOC. WhatsApp: +86-19339900201.
