چگونه اجزای مناسب صنعت نفت و گاز را انتخاب کنیم؟

هسته اصلی انتخاب قطعات برای صنعت نفت و گاز در تطبیق دقیق شرایط عملیاتی با خواص مواد نهفته است. مواجهه با محیط‌های خشن مانند دما و فشار بالا، محتوای گوگرد و کلر، و فرسایش جریان چند فازی، انتخاب کورکورانه قطعات عمومی-می‌تواند به راحتی منجر به نشت، شکستگی یا توقف برنامه‌ریزی نشده شود. در زیر یک استراتژی انتخاب سیستماتیک بر اساس سه ویژگی اصلی است: مقاومت در برابر خوردگی، استحکام بالا و مقاومت در برابر سایش:

انتخاب مواد بر اساس مقاومت در برابر خوردگی: مبارزه با "قاتل های نامرئی" مانند H2S، CO2، و یون های کلرید

خوردگی عامل اصلی خرابی تجهیزات نفت و گاز است. انتخاب مواد باید بر اساس نوع محیط و سطح محیطی باشد:

محیط های حاوی H2S-(شرایط اسیدی): باید با استانداردهای NACE MR0175/ISO 15156 مطابقت داشته باشد، اولویت بندی مواد مقاوم در برابر ترک خوردگی استرس سولفیدی (SSC):

• فولاد کربن و فولاد کم آلیاژ-: استحکام کششی باید کمتر یا مساوی 655 مگاپاسکال، سختی کمتر یا مساوی 22 HRC باشد و عملیات حرارتی{3}}کاهش تنش باید انجام شود.
• آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی (CRAs): برای میادین گازی با{1}بالا{1}گوگرد، آلیاژهای مبتنی بر نیکل- (مانند Inconel 625، Monel 400) یا فولادهای زنگ نزن دوبلکس (مانند 2205) توصیه می‌شوند، زیرا در محیط‌هایی که دارای ویژگی‌های طبیعی هستند، عملکرد عالی دارند.
• خوردگی گوگرد در دمای بالا (واحدهای پالایش): فولاد کربنی + 0صفحه های کامپوزیت Cr13 یا فولاد ضد زنگ 321 را می توان برای قسمت های بدنه برج با دمای بالا استفاده کرد. فولاد کربن آلومینیومی یا 0Cr18Ni10Ti برای بسته های لوله مبدل حرارتی توصیه می شود.
• آب دریا یا محیط‌های{0}بالا کلر: آلومینیوم برنز (ZQAl9-4) ترجیح داده می‌شود، زیرا می‌تواند یک لایه اکسید متراکم را بر روی سطح آن تشکیل دهد، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی آب دریا از خود نشان می‌دهد و برای اجزای پمپ و شیر در کشتی‌ها و سکوهای FPSO مناسب است.

انتخاب بر اساس استحکام بالا: تحمل فشار بالا و ضربه مکانیکی

در عملیات چاه عمیق و فوق عمیق، قطعات باید فشار استاتیکی و بارهای دینامیکی بسیار بالا را تحمل کنند:

• گل میخ ها و بست ها: گل میخ های کاملاً رزوه شده در دمای بالا (بالاتر از 450 درجه) مستعد آرامش خزشی هستند. مواد مقاوم در برابر خزش در درجه حرارت بالا باید انتخاب شوند، مانند آلیاژ ویژه توسعه یافته توسط Wuxi ASMI، که می تواند تا دمای 500 درجه را تحمل کند و تست ضربه دمای پایین 101- درجه را گذرانده است.
• لوله‌های مته و پوشش: باید استانداردهای API 5CT را با طبقه‌بندی‌های استحکام مواد به وضوح تعریف کرده باشد (مانند P110، Q125). برای مناطق با تنش بالا، مواد کامپوزیت PEEK تقویت شده با فیبر کربن توصیه می‌شود، زیرا مقاومت در برابر خستگی عالی دارند و برای اجزای دقیق مانند اتصالات ابزار لاگ مناسب هستند.
• یاتاقان‌های فشار سوپاپ: بدنه‌های سوپاپ اکسیژن با فشار بالا باید از آلیاژهای مبتنی بر نیکل مونل یا اینکونل- ساخته شوند. از استفاده از شیرهای دروازه ای کربن استیل که مستعد جرقه هستند خودداری کنید.