Qaysi moy quvurlari yuqori tuzli neft maydoni muhitida korroziyaga chidali?

Yuqori tuzli neft maydoni muhitlaridagi korroziya muammolarini tushunish

Yuqori tuzliligi bo'lgan neft maydoni muhitlari korroziyaning noyob muammolarini keltirib chiqaradi, bu esa moy quvurlarining butunligini xavf ostiga qo'yadi. Neft va gaz sohasidagi xavfsizlik hodisalarining 25% dan ortig'i korroziyaga bog'liq noqulayliklarga bog'liq bo'lib, tuzli shivitli suvlar va kislotali gazlar bir nechta degradatsiya mexanizmlarini bir vaqtda tezlashtiradi.

Neft maydonlaridagi shirin va nordon korroziya mexanizmlari

Barcha pastki qismdagi qobiq nosozliklarining taxminan uchdan ikki qismi vodorod sulfid tomonidan hosil qilingan noqulay korroziya va karbonat angidrid bilan bog'liq shirin korroziya tufayli sodir bo'ladi. H2S ishtirok etganda, u yomon temir sulfid birikmalarni yaratadi va shuningdek, davolash muddati davomida po'lat konstruktsiyalarga kirib boruvchi atomli vodorodni ajratib chiqaradi. Karbonat angidrid boshqa ta'sir ham o'tkazadi - u tuzli suvning pH darajasini taxminan 3,8 dan 4,5 gacha pasaytiradi, bu esa normal sharoitda kuzatiladigan korroziyaga qaraganda uch marta tezroq bo'ladi. Maydon ma'lumotlari H2S darajasi 0,05 psi dan oshib ketganda, operatorlarning sulfidli stress korroziyasi tufayli vositalarida muammolarga duch kelmaslik uchun maxsus qotishmalarga o'tish kerakligini ko'rsatadi.

Suyuqlik osti suvlarining (Kalsiy xlorid turi) kuchlanish korroziyasi treshinkalaridagi roli

Kalsiy xlorid tuzlari (50,000¬â€“300,000 ppm Cl¬â„Ž) uchta korroziya tezlashish mexanizmini amalga oshiradi:

Mekhanizm	Tasir
Xlorid ionlari kirib borishi	Passiv oksid plenkalarni vayron qiladi
Elektrokimyoviy konsentratsiya hujayralari	Joyida pittingga olib keladi
Vodorod bilan shishish	Bulutli po'latning egiluvchanligini 40-60% ga kamaytiradi

Bu kombinatsiya API 5CT L80 qutqaruvchi quvur uchun yorilish boshlanishining asosiy kuchlanish darajasini 80% dan 50% gacha kamaytiradi.

Asosiy atrof-muhit omillari: dengiz suvi, CO⁻, H⁻S ta'siri

Korroziya tezligini oshirish ta'siri:

• Sharshomlik : 200 ming mld NaCl tarkibdagi oqim o'tkazuvchanlikni shirin suvga qaraganda 5 barobar oshiradi
• CO⁻ : 30 psi dan yuqori bo'lgan qisman bosim yuzasi korroziyasi tezligini uch barobar oshiradi
• H⁻S : 50 mld tarkib NACE MR0175 standartlariga moslik me'yorni 70% ga kamaytiradi

Hudud ma'lumotlari yuqori tuzlilikli quduqlarda qutqaruvchi quvurlarning xizmat muddatini 20 yildan 3-5 yilgacha qisqartirishini ko'rsatadi.

Yuvorilganlik va yuqori tuzlilik sharoitida changsimon korroziya

Po'lat vodorodni yutib olganda, bu to'rtta asosiy bosqichda sodir bo'ladi. Avvalo, musbat elektrli vodorod ionlari katod sirtlarida qaytariladi. So'ng metall don chegaralariga kirib boradigan atomli vodorod keladi. Agar ishlab chiqarish kuchlari taxminan 55 ksi dan oshib ketganida, bu vodorod atomlari birga to'planishga moyil bo'ladi. Nihoyat, vodorodga boy chegaralar bo'ylab maydasiq trushlar hosil bo'la boshlaydi. Buning barchasi material xususiyatlariga nima ta'sir qiladi? Nuqsonlarning qarshiligi dramatik darajada pasayadi - temperatsiyalangan po'latlarda 90 MPa¬m dan 30 MPa¬m gacha kamayadi. Shu tufayli vodorodga duchor bo'lgandan keyin olti oydan o'n sakkiz oy ichida ko'pincha brittli muvaffaqiyatsizliklar kuzatiladi. Muhandislarning vodorod bilan to'yingan muhitlarda ishlashda juda muhim axborot hisoblanadi.

Neft quvurlari uchun korroziyaga chidamli materiallar

3Cr liyana alloyli po'lat: tuzli muhitdagi tarkibi va ishlashi

Uch foizli xromli past liyana po'lat yengil korroziyaga duch keladigan neft sohalari uchun iqtisodiy variant bo'lib xizmat qiladi. Bu po'latda atiga 3% xrom mavjud bo'lib, u sirtida himoya qiluvchi oksid qavatini hosil qiladi. Bu qatlam bozorda mavjud oddiy uglerod po'latlariga qaraganda uglerod dioksidga bog'liq korroziyani taxminan 60% kamaytiradi. Kalsiy xloridga boy tuzli muhitda (umumiy eritilgan qattiq moddalar miqdori taxminan 150 000 milliondan) o'tkazilgan sinovlar 120 daraja Selsiygacha bo'lgan temperaturalarda ham yiliga 2 mil (mils) dan kam korroziya tezligini ko'rsatdi. Bu natijalar o'xshash sharoitlarda keng qo'llaniladigan J55 va N80 po'lat navlarini ortda qoldirdi, shu bilan birga materialning yilish mustahkamligi kvadrat dyuymga 90 kilofunt darajasida saqlanib qoldi.

Pomidor po'latlar: dupleks va super dupleks offshore va yuqori tuzlilikdagi qudullar uchun

Duplexli qotishmali po'latlar xromning 22 dan 25 foizigacha, shuningdek, 3 dan 5 foizigacha molibden tutadi, bu ularni xloridlarga juda yaxshi qarshilik ko'rsatadi, hatto 50 ming dona milliondan 100 dan 120 ksi gacha bo'lgan mo'mil kuchlar diapazonida ham mexanik xususiyatlarni saqlab turadi. S32750 UNS kabi super duplex turlari vodorod sulfid bilan to'yingan dengiz konlarida harorat 250 darajaga yetganda ham ishonchli ishlashini tasdiqlagan. Meksika qo'ltig'ida o'tkazilgan sinovlar ham sezilarli yaxshilanishni ko'rsatdi. Shu qadar tuzli konlarda, bu yerda xloridlarning miqdori 300 ming ppm dan oshib ketadi, muhandislar duplex po'lat quvurlar ishlatish an'anaviy 13Cr martensit po'latlarga qaraganda besh yillik davrda ta'mirlash talablari deyarli yarmiga kamaytirishini aniqlashgan.

Nikel asosli qotishmalar: Inconel va Hastelloy HPHT va kislotali sharoitlarda

Haqiqatan ham qattiq sharoitlarda, masalan, harorat 150 gradus Selsiyga yetib boradi va vodorod sulfid darajasi atigi 15% ga yetadi, nikel qotishmalari, masalan, Inconel 625 (nikel, xrom va molibden tutgan) o'zlarining barqaror passivlanish plenkasi tufayli korroziya tezligini yiliga 0.1 milga qadar saqlab turishadi. Yana bir alternativa sifatida Hastelloy C-276 qotishmasini ko'rib chiqish mumkin, uning tarkibida 15 dan 17% gacha molibden bo'ladi. Bu tarkib xlorid ionlarining milliondan 500 tagacha bo'lgan to'yingan tuzli eritmalarga ta'sir qilishiga qaramay, pitting korroziyasiga qarshi kurashishga yordam beradi. Bunday maxsus qotishmalar odatda o'shanga o'xshash sohalarda foydalaniladigan oddiyroq nержавеющий po'latlarga qaraganda 8 dan 12 barobar qimmatroq bo'ladi, lekin geotermal loyihalarda va chuqur gazli gaz qudurlarida 25 yildan ortiq muddat xizmat ko'rsatishlari mumkin. Uzoq muddatli foydalanish imkoniyati ularni dastlabki katta investitsiya sarflarga qaramay, iqtisodiy jihatdan to'g'ri keluvchi variant qiladi, chunki ular ta'minot ishlari tufayli to'xtash vaqtlarini keskin kamaytiradi.

Corrosion-resistant OCTG ning ishlashi va amaliyotda qo'llanilishi

Ishlanmalar: yuqori tuzli maydonlarda 3Cr po'lat va po'latdan yasalgan po'latlar

Permian basseynida o'tkazilgan sinovlar 3Cr po'latdan yasalgan neft quvurlari oddiy uglerodli po'lat quvurlarga qaraganda 90 000 ppm miqdordagi xloridlarga uchrab turgan holda 3 yil davomida korroziyani taxminan 62% ga kamaytirganini ko'rsatdi. Ba'zi Bahrayn yaqinidagi dengiz qudurlarida dubl po'latdan yasalgan po'lat quvurlar yana ham yaxshi natijalarga erishdi. Eritma tarkibida taxminan 120 000 ppm erigan moddalar bo'lgan qattiq sharoitlarda 5 yil davomida quvur devori qalinligining hech qanday o'lchanmagan kamayishini kuzatildi. Bu natijalar ko'plab muhandislarning aytayotganini tasdiqlaydi - shu turdagi maxsus materiallar tuzli domlar yaqinidagi hududlarda ishlatilganda an'anaviy neft quvurlari 18-24 oy ichida ishlamay qolishini ko'rsatadi.

Nikel qotishmalarning noqulay neft maydonlari sharoitida ishlashi

Vodorod sulfidning 15% gacha bo'lgan qismiy bosimi va uglerod dioksid bilan bir vaqtda ishlash kerak bo'lgan yuqori bosimli yuqori haroratli quduqlarda nikel asosli qotishmalar boshqa barcha narsalardan keskin ustun turadi. Meksika qo'ltig'idagi maydon sinovlari yiliga 0,02 mm dan kam korroziya tezligini ko'rsatdi, bu esa qat'iy sharoitlarga qaramay juda ajoyib natija. 2023-yildagi haqiqiy maydon ma'lumotlarini o'rganib chiqqanda, tadqiqotchilar 40 ta turli gazli quduqlarni tekshirib chiqdilar va qiziqarli narsani aniqladilar. Nikel-xrom molibden qotishmasidan tashkil topgan quduq devorlari taxminan sakkiz yil xizmat ko'rsatdi va 94% saqlanish darajasiga erishdi. Bu esa duplex po'lat bilan o'xshash sharoitlarda kuzatilgan muddatdan uch barobar uzunroq. Shu sababli ham nikel qotishmalari juda qiyin muhitlarda ishlatiladigan eng yaxshi tanlovga aylandi. Biz 350 daraja Farengeytga oshib ketadigan haroratlar va kvadrat dyuymga 15 ming funtdan oshiq bosimlar haqida gapirayapmiz.

Qotishma tanlovi: xarajatlar va muddatli foydalar

Nikel qotishmalar 3Cr po'latga qaraganda to'rttadan oltigacha qimmatroq bo'ladi, lekin Xalqaro Narodiy bankining Sabriya joyida ishlovchi operatorlar o'ttiz yil ichida jami xarajatlari 23% kamayganini ko'rishadi, chunki ular kamroq texnik xizmat ko'rsatish talab qilinadi. Raqamlarga e'tibor qaratish narsalarni aytish mumkin. O'rtacha tuz miqdori (xlorid bo'yicha milliondan 50 ming qismdan kam) bo'lgan va yetti yildan oshmasdan ishlashi kutilayotgan qudullar uchun 3Cr po'lat hali ham moliyaviy jihatdan to'g'ri keladi. Biroq, dengizda, xlorid ta'sirining kuchaygan joylarda va operatsiyalarning o'n besh yildan ortiq davom etishi kerak bo'lgan hollarda, shu esa dublyajli qoramtir po'lat variantlari investitsiya nuqtai nazaridan juda qiziqarli bo'lib tuyuladi. Aynan shu joylarda investitsiyadan olinadigan foyda ham yaxshiroq bo'ladi.

Korrozion muhitda optimal neft quvurini tanlash mezonlari

Korrozionga chidamlilik, mexanik mustahkamlik va narxni muvozanatlash

Shiddatli muhitlarda neft quvurlari uchun materiallarni tanlash barcha tomonlama tizimli fikrlash yondashuvini talab qiladi. Xalqaro bosimli idishlar va quvurlar jurnali 2025-yilda uch xil titanning turli qotishmalarini o'rgangan so'nggi tadqiqotda nashr etilgan. Ular eng yaxshi natijani beruvchi murakkab ko'p mezonli qaror qabul qilish matritsalaridan foydalandilar. Chiqib ketish yo'li shundan iboratki, mexanik mustahkamlik tenglamani 50% tashkil qiladi, korrozion chidamlilik 30%, xarajatlar esa 20% tashkil qiladi. Boshqalarining xususiyatlari bilan qimmatroq bo'lgan karbon po'lat variantlarini ko'rib chiqqanda kompaniyalar xarajatlarni qoplanish xususiyatlari bilan muvozanatlashishi kerak bo'ladi.

Kriteriyalar	3Cr Po'lat	Dupleks zanglamaydigan	NikelLOYI
Korroziyaga chidamli	O'rtacha	Yuqori	Muqoddas
Chiqish kuchi (MPa)	550¬â€“750	700¬â€“1,000	600¬â€“1,200
Materiallar Narx Indeksi	1.0	3.5¬â€“4.5	8.0¬â€“12.0

Korrozionga chidamli OCTG uchun Sanoat Standartlari va Sertifikatlar

NACE MR0175/ISO 15156 standartlariga muvofiq ishlash faqat tavsiya qilinmaydi, balki vodorod sulfid mavjud bo'lgan muhitlarda ishlash uchun talab qilinadi. Me'yorida qoplamali quvurlar vodorodga bog'liq sheshiklanishni rivojlantirmasdan hatto 120 daraja Selsiygacha bo'lgan temperaturalarda ham kamida 15% xlorid kontsentratsiyasini chidash talabi qo'yiladi. Material tanlovi to'g'risida fikr berishni xohlayotgan operatorlar uchun qarash kerak bo'lgan maxsus darajalar mavjud. API 5CT darajasi L80-13Cr uglerod dioksidga asoslangan muhitlarda yaxshi ishlaydi, C110 esa yuqori H2S muhitlari uchun mos keladi. Bu materiallar shiddatli uchinchi tomon stress korroziyasi sinovlaridan o'tgach, tuzli quduqlar sharoitida ishonchli ishlay olishini isbotlab berdi. Eng tajribali muhandislarning aytishicha, mazkur sertifikatlangan variantlarni tanlash quduq ostidagi qimmatbaho ishlamay qolishni oldini olishda katta farq yaratadi.

Neft quvurlari uchun qo'shimcha korroziya himoya strategiyalari

CO¬âƒ’-bo'g'liq, yuqori tuzli muhitlarda korroziya inhibitorlari

CO2 va H2S mavjud bo'lgan yuqori tuzlilikli neft maydonlarida maxsus kimyoviy ingibitorlar korroziya tezligini 60 dan 80% gacha kamaytirishi mumkin. Bu mahsulotlarning vazifasi neft quvurish trubalarining ichki tomonida himoya qatlamlarini hosil qilish, ular asosan shovqinli kislotali birikmalarni neytralizatsiya qiladi va tejamkorliklarni vujudga keltiruvchi vodorod embrittlement muammolarini oldini oladi. Eng so'nggi maydon sinovlari ham juda taassubli natijalarni ko'rsatdi. Kalsiy xlorid bilan boyitilgan tuzli eritmalarda amin asosli ingibitorlardan foydalanish bilan birga to'g'ri pH nazorati usullaridan foydalangan holda operatorlar zararlanishni oldini olishda taxminan 92% samaradorlikni kuzatdilar. Bunday ishlash qiyin muhitlarda ta'mirlash xarajatlari va jihozlar umri uchun katta farq yaratadi.

Uzoq muddatli quvur hayotidan foydalanish uchun himoya qoplamalari va qoplamalar

TSA qoplamalari va epoksiy nanokompozit qoplamalar tuzli suvning o'tishiga to'siq qo'yadigan bir nechta to'siqlar yaratadi. Grafit epoksiy qoplamaga qo'shilganda oddiy po'lat sirtlar bilan solishtirganda korroziya tezligini taxminan 10 000 marta kamaytirishini ko'rsatgan tadqiqotlar o'tkazildi. Quduqqa tushiriladigan jihozlar uchun ushbu maxsus keramik metall aralashmalar quvur ichidagi kuchli suyuqlik bosimi ostida ham 350 darajaga yaqin bo'lgan juda yuqori haroratga chidash qobiliyatiga ega.

Offshore hamda yuqori bosimli yuqori haroratli quduqlar uchun integratsiyalangan material-ingibitor tizimlari

3Cr po'lat asoslar janjalli anod qoplamalar va shovul inhibitor tabletalar bilan birlashtirilganda dengiz osti quduqlarining foydalanish muddati 12 dan 15 yilgacha uzayadi. Shimoliy dengizda ikki qavatli po'lat qoplaylar va avtomatik inhibitor yuborish tizimlari qo'llanilganda nima bo'lganini ko'ring. Ular H2S to'yingan plastlar (50 000 ppm dan yuqori)da sakkiz yil davomida turib ketgach ham hech qanday quduq devori nosozliklari haqida xabar berilmadi. Xulosa qilib aytganda, bu kombinatsiya umumiy egallash xarajatlarini nikel qotishmalardan foydalanish bilan solishtirganda taxminan 35% kamaytiradi, bu ham operatorlar uchun ishlash xususiyatlari bilan byudjet chegaralarini muvozanatlash uchun ancha yaxshi variant bo'lib xizmat qiladi.

Savollar boʻlimi

Shirinlik darajasi yuqori bo'lgan neft sohalari muhitida asosiy korroziya mexanizmlari qanday?

Asosiy korroziya mexanizmlariga vodorod sulfid tomonidan vujudga keltirilgan nordon korroziya hamda uglerod dioksid ta'sirida sodir bo'ladigan shirin korroziya kiradi. Xlorid ionlari yuqori tuzlilikka ega bo'lgan suvda ham mahalliy pitting hamda vodorod embrittlementga olib keladi.

Yuqori tuzlilik sharoitlari neft quvur trubalari xizmat muddatiga qanday ta'sir qiladi?

Yuqori tuzlilik sharoitlari korroziya tezligining oshishiga sabab bo'lib, u esa uchdan besh yilgina xizmat ko'rsatish muddatini ta'minlashi mumkin, bu esa kamroq xavfli muhitlarda 20 yilga cho'ziladigan muddatga qaraganda ancha kamroq.

Neft sohalari sovutish muhitlarida korroziyaga chiduvchan materiallar qaysilar?

3Cr past alohangi po'lat, dublyaj va super dublyajli yadrosoz po'latlar, shuningdek, Inconel va Hastelloy kabi nikel asosli qotishmalar neft sohalari sovutish muhitlarida ularning korroziyaga chiduvchanligi uchun tavsiya etiladi.

Moderatsiya qilingan korroziya muhitlarida neft quvur trubalari uchun xavfsiz narxli variantlar mavjudmi?

Ha, 3Cr po'lat o'rtacha korroziya muhitlari uchun xavfsizlik va narx jihatidan qulay echim taklif qiladi.