Süper 13Cr SMSS 13Cr Muhafaza ve Boru

H₂S/CO₂-Yağ-Su Ortamında SMSS 13Cr ve DSS 22Cr

/içinde /tarafından

Süper Martensitik Paslanmaz Çeliğin korozyon davranışları (SMSS) 13Cr ve H₂S/CO₂-yağ-su ortamındaki Dubleks Paslanmaz Çelik (DSS) 22Cr, özellikle bu malzemelerin genellikle bu tür zorlu koşullara maruz kaldığı petrol ve gaz endüstrisinde büyük ilgi görmektedir. Aşağıda her malzemenin bu koşullar altında nasıl davrandığına ilişkin bir genel bakış verilmiştir:

1. Süper Martensitik Paslanmaz Çelik (SMSS) 13Cr:

  • Kompozisyon: SMSS 13Cr tipik olarak az miktarda Nikel ve Molibden ile birlikte yaklaşık 12-14% Krom içerir. Yüksek Krom içeriği korozyona karşı iyi bir direnç sağlarken, martensitik yapı da yüksek mukavemet sağlar.
  • Korozyon Davranışı:
    • CO₂ Korozyonu: SMSS 13Cr, öncelikle koruyucu bir krom oksit tabakasının oluşması nedeniyle CO₂ korozyonuna karşı orta düzeyde direnç gösterir. Ancak CO₂ varlığında çukurlaşma ve çatlak korozyonu gibi lokal korozyon riski vardır.
    • H₂S Korozyonu: H₂S'nin varlığı, sülfit stres çatlaması (SSC) ve hidrojen gevrekleşmesi riskini artırır. SMSS 13Cr bir miktar dirençlidir ancak özellikle yüksek sıcaklık ve basınçlarda bu tür korozyonlara karşı bağışık değildir.
    • Yağ-Su Ortamı: Yağın varlığı bazen koruyucu bir bariyer oluşturarak metal yüzeyin aşındırıcı maddelere maruz kalmasını azaltabilir. Bununla birlikte, özellikle tuzlu su formundaki su oldukça aşındırıcı olabilir. Yağ ve su fazlarının dengesi genel korozyon oranını önemli ölçüde etkileyebilir.
  • Ortak sorunlar:
    • Sülfür Gerilim Çatlağı (SSC): Martensitik yapı güçlü olmasına rağmen H₂S varlığında SSC'ye karşı hassastır.
    • Çukurlaşma ve Aralık Korozyonu: Bunlar özellikle klorür ve CO₂ içeren ortamlarda önemli endişelerdir.

2. Dubleks Paslanmaz Çelik (DSS) 22Cr:

  • Kompozisyon: DSS 22Cr yaklaşık 22% Krom, yaklaşık 5% Nikel, 3% Molibden ve dengeli bir ostenit-ferrit mikro yapısı içerir. Bu, DSS'ye mükemmel korozyon direnci ve yüksek mukavemet kazandırır.
  • Korozyon Davranışı:
    • CO₂ Korozyonu: DSS 22Cr, SMSS 13Cr'ye kıyasla CO₂ korozyonuna karşı üstün dirence sahiptir. Yüksek krom içeriği ve molibden varlığı, korozyona dirençli kararlı ve koruyucu bir oksit tabakasının oluşmasına yardımcı olur.
    • H₂S Korozyonu: DSS 22Cr, SSC ve hidrojen kırılganlığı da dahil olmak üzere H₂S kaynaklı korozyona karşı oldukça dirençlidir. Dengeli mikro yapı ve alaşım bileşimi bu risklerin azaltılmasına yardımcı olur.
    • Yağ-Su Ortamı: DSS 22Cr, karışık yağ-su ortamlarında iyi performans göstererek hem genel hem de lokal korozyona dayanıklıdır. Yağın varlığı, koruyucu bir film oluşturarak korozyon direncini artırabilir, ancak bu, doğal korozyon direnci nedeniyle DSS 22Cr için daha az kritiktir.
  • Ortak sorunlar:
    • Gerilmeli Korozyon Çatlaması (SCC): SMSS 13Cr'den daha dirençli olmasına rağmen DSS 22Cr, yüksek sıcaklıklarda yüksek klorür konsantrasyonları gibi belirli koşullar altında SCC'ye karşı hala duyarlı olabilir.
    • Lokalize Korozyon: DSS 22Cr genellikle oyuklanma ve çatlak korozyonuna karşı çok dayanıklıdır, ancak aşırı koşullar altında bunlar yine de meydana gelebilir.

Karşılaştırmalı Özet:

  • Korozyon Direnci: DSS 22Cr, özellikle hem H₂S hem de CO₂ içeren ortamlarda SMSS 13Cr'ye kıyasla genel olarak üstün korozyon direnci sunar.
  • Güç ve Dayanıklılık: SMSS 13Cr daha yüksek mukavemete sahiptir ancak SSC ve çukurlaşma gibi korozyon sorunlarına karşı daha hassastır.
  • Uygulamaya Uygunluk: DSS 22Cr, yüksek düzeyde H₂S ve CO₂ içeren ortamlar gibi korozyon riskinin yüksek olduğu ortamlarda sıklıkla tercih edilirken, SMSS 13Cr, korozyon risklerinin orta düzeyde olduğu, daha yüksek dayanım gerektiren uygulamalar için seçilebilir.

Çözüm:

H₂S/CO₂-yağ-su ortamlarında kullanım için SMSS 13Cr ve DSS 22Cr arasında seçim yaparken, DSS 22Cr, özellikle daha agresif ortamlarda korozyona direnç açısından genellikle daha iyi bir seçimdir. Ancak nihai kararda sıcaklık, basınç ve bağıl H₂S ve CO₂ konsantrasyonları dahil olmak üzere spesifik koşullar dikkate alınmalıdır.