신맛 오일 및 가스전을 위한 재료 선택에 대한 4가지 답변

신유 및 가스전의 재료 선택에 대한 네 가지 답변

Natalie Hagan, 피팅 제품 관리자

석유 및 가스 생산업체가 세계의 에너지 수요를 충족하고 수익원을 확대하기 위해 노력함에 따라 해양에서 더 깊고 먼 거리에서 비재래식 자원 매장량을 활용하려는 집단적인 움직임이 있었습니다. 여기에서 사워 가스 또는 기타 심각한 시스템 오류로 인한 누출은 비용이 많이 드는 결과를 초래할 수 있습니다. 사워 서비스의 공정 유체에는 황화수소(H₂ S) 부식성, 가연성, 독성이 있는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 부식성은 합금을 한계까지 밀어붙일 수 있으며 고강도 탄소강 및 저합금강에서 황화물 응력 균열(SSC)에 기여할 수 있습니다. SSC는 일반적으로 연성이 있는 금속 합금의 재료 취화 및 갑작스러운 파손으로 이어질 수 있습니다.

석유 및 가스 산업이 H₂를 포함하는 더 많은 저장소를 활용함에 따라 S, 재료가 이러한 극한 조건을 견딜 수 있도록 보장하려면 NACE 표준을 이해하는 것이 중요합니다. 사워 가스 응용 분야에서 합금 선택을 안내하는 표준 중 하나는 MR0175/ISO 15156입니다. 이 표준에는 업스트림 사워 가스 응용 분야에 사용되는 재료에 대한 재료 요구 사항 및 환경 제한을 설명하는 표가 포함되어 있습니다.

이러한 요구 사항을 이해하고 재료 옵션을 알면 산성 유전에서 가장 널리 퍼져 있는 부식을 포함하여 다양한 유형의 부식을 제어하는 ​​데 도움이 될 수 있습니다. 당사는 사용자가 안전하고 효과적으로 수행할 가능성이 더 큰 유체 시스템 구성요소를 선택할 수 있도록 사워 가스 응용 분야의 재료 선택과 관련된 4가지 일반적인 질문에 답합니다.

질문 #1: 사워 가스 응용 분야에 사용할 수 있는 재료는 무엇입니까?

NACE MR0175/ISO 15156 표준은 316 스테인리스강, 6 몰리 합금, 2507, 825, 625, C-276 및 Alloy 400을 포함하여 석유 및 가스 생산의 산성 환경에 적합한 재료를 설명합니다. 이러한 재료에는 특정 적용 및 환경 제한이 있습니다. 이 표준에 나열되어 있습니다.

어떤 스테인리스 스틸도 염화물 이온 유도 응력 부식 균열(SCC)에 완전히 면역성이 없습니다. 316 스테인리스강에서 튜브 피팅을 선택할 때 10% 니켈 및 16% 크롬의 ASTM 최소 요구 사항보다 더 높은 니켈 및 크롬 함량을 지정하는 것이 중요합니다. 니켈 및 크롬 함량이 최소인 선반 316/316L 스테인리스 스틸로 생산된 튜브 피팅은 염화물 유발 응력 균열에 더 민감한 것으로 밝혀졌습니다. 더 높은 니켈 함량은 더 나은 전체 내식성, 마르텐사이트 형성에 대한 개선된 오스테나이트 안정성 및 수소 취성에 대한 더 높은 저항성을 제공합니다. 재료에 많은 양의 마르텐사이트가 포함되어 있으면 수소 취성으로 인해 재료가 부서지기 쉽고 균열이 생기기 쉽습니다. 크롬 함량이 높을수록 공식 부식에 대한 내성이 높아집니다.

질문 #2: 적절한 재료 선택으로 완화할 수 있는 잠재적 위험이나 손상에는 어떤 것이 있습니까?

사워 가스 응용 분야에서 올바른 재료를 사용하면 SSC 및 SCC의 위험을 줄일 수 있습니다. 재료가 부식되면 재료 열화로 인해 환경, 인력 및 안전에 영향을 미치는 잠재적으로 치명적인 고장이 발생할 수 있으며 예상치 못한 생산 비용이 발생할 수 있습니다. 이 위험은 제품이 사용될 환경 조건을 기반으로 하는 NACE 준수 표준 및 사양의 요구 사항을 이해하도록 요구합니다.

질문 #3: 최적의 내부식성 재료를 선택할 때 고려해야 할 핵심 요소는 무엇입니까?

작동 조건(시작 및 종료 포함), 이러한 위협에 대한 후보 재료의 내성, 유지 보수 및 수리에 대한 접근으로 인해 발생하는 부식 위협을 고려하는 것이 중요합니다. 또한 적용 압력, 온도, 염화물 농도, pH 및 H₂ 파악 S 분압은 재료 선택에 도움이 될 수 있습니다. 적절한 재료 과학 교육을 통해 압력 및 온도 등급, 부식 위협 및 규정 준수를 기반으로 최적의 재료를 선택하는 방법을 배울 수 있습니다.

질문 #4: NACE 준수 재료가 작동 안전과 성능을 어떻게 향상시킬 수 있습니까?

재료 열화는 인명과 재산에 위험을 초래하고 제품 오염을 일으켜 생산 손실과 높은 유지 보수 비용을 초래할 수 있는 조기 구성 요소 고장으로 이어질 수 있습니다. 애플리케이션의 환경 및 프로세스 조건을 기반으로 올바른 재료를 선택하면 자산 수명을 개선하고 성능 안전성을 강화하며 시스템 무결성을 연장하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 규정을 준수하는 자재는 향후에 비준수 자재로 구축되었을 수 있는 자산을 재작업해야 할 필요성을 줄여줍니다.

석유 및 가스 산업이 계속해서 사워 가스 매장지를 활용함에 따라 재료 신뢰성이 핵심입니다. 밸브, 피팅 및 기기와 같은 부식에 민감한 장비에는 특별한 주의가 필요합니다. NACE MR0175/ISO 15156의 권장 사항을 준수하고 합금 한계에 대한 명확한 이해는 까다로운 사워 가스 환경에서 안전하고 오래 지속되는 장비에 매우 중요합니다.

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