أنبوب غير ملحوم من سبيكة النيكل Inconel 625 لخدمة الآبار الحامضة البحرية تحت الماء معتمد NACE MR0175

أنابيب بلا خيوط من سبيكل 625 للخدمة الحمضية تحت سطح البحر

أنابيب بلا خيوط من سبيكة النيكل Inconel 625 (UNS N06625، EN 2.4856)هي المادة القياسية في الصناعةالخدمة الحمضية تحت سطح البحرالتطبيقات التي لا تستطيع فيها الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي وحتى الصفات المزدوجة تحمل التحديات المشتركة لضغوط جزئية عالية من كبريتيد الهيدروجين (H2S) ، وتركيزات الكلوريد القصوى ،وارتفاع درجات الحرارة التي تواجه في إنتاج النفط والغاز في المياه العميقةالتركيبة الفريدة من النيكل-الكروم-الموليبدينوم-النيوبيوم توفر مقاومة استثنائية لتآكل الكلوريدات والشقوقمما يجعلها المواصفات المفضلة للمواد للقفزات تحت سطح البحر، خطوط الحقن الكيميائية، أنابيب حقن الميثانول، خطوط التحكم الهيدروليكية، واتصالات أجهزة العملية على أنظمة الإنتاج تحت سطح البحر التي تعمل في أعماق المياه التي تتجاوز 3000 متر.

معتمدة بالكامل وفقًا لمعيار NACE MR0175/ISO 15156-3 للخدمة الحمضية دون قيود بيئية تصل إلى أقصى ضغوط جزئية H2S تم اختبارها (المستوى VII) ،يزيل أنبوب Inconel 625 الخالي من اللحام خطر تشق النشاط الكبريتيني الذي يحد من الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج والمتعدد المزدوج في بيئات إنتاج حمضية عدوانيةيخضع كل أنبوب لتسخين محلول في 1090-1200 درجة مئوية تليها التخفيف السريع لتحقيق الخصائص الميكانيكية المحددة ومقاومة التآكل.تم التحقق منها من خلال تحليل كيميائي كامل، اختبار الشد ، قياس القسوة (حد أقصى 35 HRC لكل NACE) ، اختبار التآكل بين الحبيبات حسب طريقة ASTM G28 A ،و 100 في المئة تحديد المواد الإيجابية (PMI) باستخدام الطيفية الفلوريسنتية بالأشعة السينيةجميع الوثائق بما في ذلك شهادة اختبار المصنع (EN10204 3.1) ، شهادة الامتثال لـ NACE ،وتقدم تقارير اختبار التآكل باللغة الإنجليزية للتحقق من تصميم العميل والمراجعة التنظيمية.

المواصفات التقنية

المزايا الرئيسية لخدمة الحامض تحت سطح البحر

• مقاومة لتآكل الإجهاد الكلورية:على عكس الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الذي يتعرض للكلوريد SCC فوق 60 درجة مئوية،إنكونيل 625 محصن بشكل أساسي للكلوريد التآكل الإجهاد التشقق في جميع درجات حرارة الخدمة العملية، توفير موثوقية غير مشروطة للمعدات تحت سطح البحر حيث دخول مياه البحر أو اتصال المياه المنتجة لا مفر منه.
• NACE MR0175 مستوى VII الخدمة الحمضية:معتمدة لأشد ظروف الخدمة الحمضية مع عدم وجود حدود بيئية للضغط الجزئي لـ H2S أو تركيز الكلوريد أو درجة الحموضة ضمن النطاق المختبر ،القضاء على عدم اليقين المتعلق بتشقق الضغط على الكبريت الذي يحد من تطبيقات الصلب المقاوم للصدأ المزدوج والمزدوج للغاية في بيئات إنتاج المياه العميقة العدوانية.
• مقاومة تآكل المياه البحرية:قيمة PREN التي تتجاوز 50 (مقارنة بـ 34 لـ 2205 دوبلكس و 24 لـ 316L) تضمن عدم وجود تآكل في الشقوق في مياه البحر الراكدة في جميع درجات الحرارة حتى 40 درجة مئوية على الأقل ،حاسمة للمعدات تحت الماء حيث النمو البحري، وتراكم الرواسب، والشقوق الضيقة في أسطح غسيل يخلق ظروف تآكل عدوانية.
• قدرة الحرارة العريضة:من درجات حرارة الغاز الطبيعي المسال التخفيفية من - 196 درجة مئوية إلى خدمة مستمرة في درجة حرارة عالية عند 980 درجة مئوية لمقاومة الأكسدة،إنكونيل 625 يحافظ على خصائصه الميكانيكية ومقاومته للتآكل عبر نطاق درجة الحرارة غير المقابلة بأي نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، دعم التطبيقات من معالجة الغازات الباردة إلى إنتاج البئر عالية الحرارة.
• المقاومة للكسر من الهيدروجين:الهيكل الكريستالي الأوستنيتيكي المكعب المركز على الوجه (FCC) من سبائك النيكل يوفر انتشار هيدروجين أقل بطبيعته وذوبانًا أعلى مقارنة بالفولاذ الفيريتي والمارتنسيتي ،الحد بشكل كبير من حساسية هيدروجين في المكونات تحت سطح البحر المحمية بالكاثودية وبيئات الإنتاج الحمضية مع شحن الهيدروجين الذري.
• مقاومة التعب والتآكل والتآكل:The high work hardening rate and solid-solution strengthening from molybdenum and niobium provide superior resistance to flow-induced erosion-corrosion in high-velocity multiphase production fluids containing sand and solid particles in subsea flowlines and choke body internals.

التطبيقات

• مكونات شجرة العيد:خطوط الحقن الكيميائية، أنابيب حقن الميثانول، خطوط وصول الحلقات،وأنابيب التحكم الهيدروليكية في رؤوس الآبار تحت سطح البحر ومجموعات أشجار عيد الميلاد التي تعمل في أعماق المياه تصل إلى 3000 متر مع التعرض المباشر للسوائل المنتجة التي تحتوي على H2S، ثاني أكسيد الكربون، والكلوريدات، والكبريت العضوي.
• المجموعات المتعددة والخطوط التدفقية تحت البحر:أنابيب الأجهزة ذات الحفرة الصغيرة، خطوط النبض من جهاز نقل الضغط، أقراص حقن كيميائية،ونظام أخذ العينات الذي يربط الأنابيب بينها في مجاميع الإنتاج تحت سطح البحر ومحطات نهاية خطوط الأنابيب (PLETs) التي تتطلب امتثال NACE ومقاومة تآكل مياه البحر.
• حزم الأنابيب السريرية:يتم استبدال حزم الأنبوبات المزدوجة في أنابيب الأنبوب الصلبة بشكل متزايد بـ Inconel 625 لمناطق المياه العميقة مع كيمياء الإنتاج العدوانيةتوفير حياة متزايدة من التعب أثناء الخدمة السريرية الديناميكية بين برج FPSO وقاع البحر.
• معدات إكمال الحفرة السفلية:أدوات حقن الكيماويات، غطاء صمام رفع الغاز، أنابيب تحكم صمام الأمان تحت الأرض،والكابلات الدائمة في الآبار عالية الضغط عالية درجة الحرارة (HPHT) مع ضغوط جزئية H2S و CO2 تتجاوز 10 بار لكل منها.
• أنابيب عملية الجانب العلويإنتاج المياه المعالجة الحقن الكيميائي، اختبار منفصل البئر أنابيب مدخل معالجة الإنتاج متعدد المراحل الخام، فلاش طبول خطوط تصريف القاذوفة،وأنظمة الصرف المغلق التي تتعامل مع السوائل العدوانية على منصات الإنتاج البحرية و FPSOs.

الأسئلة الشائعة

س: لماذا يتم تحديد Inconel 625 للخدمة الحمضية تحت البحر البحري بدلاً من الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج؟
ج: في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مثل UNS S32750 (2507) يوفر مزيجا ممتازا من القوة ومقاومة التآكل للعديد من التطبيقات البحرية،لديهم حدود بيئية محددة بموجب NACE MR0175/ISO 15156 تقيد استخدامهم في ظروف حمضية شديدةالمواد المزدوجة السوبر محدودة إلى حوالي 0.1-0.2 بار H2S ضغط جزئي في درجة حرارة المحيط مع ما يصل إلى 10 في المئة NaCl المالحة عند pH 4.5 أو أعلى.لا تواجه Inconel 625 مثل هذه القيود البيئية في NACE MR0175 المستوى VII، مما يجعلها المواصفات المادية الافتراضية عندما تتجاوز مستويات H2S أو تركيزات الكلوريد أو وجود الكبريت الأساسي حدود المزدوج.يقدم Inconel 625 مقاومة تآكل شقوق متفوقة في مياه البحر (PREN أكثر من 50 مقابل 41 لـ super duplex)، وهو أمر بالغ الأهمية للمعدات تحت سطح البحر التي لا يمكن فحصها أو صيانتها بعد التثبيت.

س: ما هو الوقت المعتاد لإنكونل 625 الأنابيب السامة وما هي الوثائق المقدمة؟
الجواب: وقت الإنتاج القياسي للأنابيب الخالية من الخياطة Inconel 625 هو 20-35 يوم عمل من تأكيد الطلب، اعتمادا على الأبعاد والكمية، وجدول الإنتاج الحالي للمصنع.توفر مخزون المصنع للأحجام الشائعة (1/2 بوصة إلى 4 بوصة NPS في SCH 40S و SCH 80S) يمكن أن يقلل من التسليم إلى 10-15 أيام عملتتضمن الوثائق المقدمة مع كل شحنة: شهادة اختبار المواد حسب EN10204 3.1 والتي تظهر التركيب الكيميائي، وقوة الشد والإمداد، التمدد، الصلابة،ومعلمات المعالجة الحرارية؛ شهادة الامتثال لـ NACE MR0175 / ISO 15156 ؛ تقرير تحديد المواد الإيجابي (PMI) لـ 100٪ من الأنابيب ؛ تقرير اختبار التآكل بين الحبيبات ASTM G28 Method A ؛تقارير الاختبار بالموجات فوق الصوتية والإداريةشهادة الاختبار الهيدروستاتيكي وتقرير التفتيش الأبعاد EN10204 3.2 مع شاهد مفتش من طرف ثالث من DNV ، ABS ، Bureau Veritas ،أو سجل لويد متاح عند الطلب.

س: كيف يعمل إنكونل 625 في مياه البحر مع حماية كاتودية؟
ج: إنكونيل 625 متوافق تمامًا مع أنظمة الحماية الكاثودية (CP) المستخدمة عادةً في الهياكل البحرية والمعدات تحت سطح البحر.على عكس الصلبات ذات القوة العالية ذات السبائك المنخفضة التي تكون عرضة لتكسر الهيدروجين تحت CP، أو سبائك التيتانيوم التي يمكن أن تعاني من تكوين الهيدريد عند إمكانيات سلبية للغاية ، يحتفظ Inconel 625 بخصائصه الميكانيكية ومقاومته للتآكل في ظل ظروف CP. The inherent resistance to hydrogen embrittlement combined with the exceptional seawater corrosion resistance means Inconel 625 components can be safely connected to the same CP system protecting the carbon steel structure without requiring electrical isolationهذا يسهل التصميم تحت سطح البحر من خلال القضاء على الحاجة إلى المفاصل العزلة الديالكترونية ومتطلبات الصيانة والتفتيش المرتبطة بها.

س: هل هناك حاجة إلى معالجة حرارية بعد الصلح لأنابيب Inconel 625 في الخدمة الحمضية؟
ج: بالنسبة لمعظم تطبيقات الخدمة الحمضية تحت سطح البحر باستخدام الدرجة 1 المشملة بالحلول حسب ASTM B444المعالجة الحرارية بعد الصلح (PWHT) ليست مطلوبة بشكل عام عند استخدام تركيبة متطابقة من المعدن Inconel 625 (ERNiCrMo-3) مع إجراءات اللحام المؤهلةتصميم السبائك يمنع الحساسية أثناء اللحام من خلال الكيمياء المستقرة بالنيوبيوم ، والتي تشكل كربيدات النيوبيوم المستقرة بدلاً من كربيدات الكروم ،الحفاظ على محتوى الكروم في محلول صلب لمقاومة التآكلومع ذلك، بالنسبة للتطبيقات الأكثر أهمية NACE MR0175،يحدد بعض المستخدمين النهائيين تبرئة محلول في 1090-1200 درجة مئوية بعد اللحام للقضاء على التفرقة الدقيقة لللحام وضمان مقاومة التآكل المتساوية في جميع أنحاء التجميع اللحاميننصح باستشارة مواصفات لحام المشروع المحددة ومهندس التآكل لمتطلبات PWHT النهائية بناءً على ظروف الخدمة الفعلية ومتطلبات قانون التصميم.