Neft və Qazın Isıtma Avadanlığının Korroziyaya Qarşı Müqaviməti

Neft və Qaz İstilik İzləmə Sistemlərində Korroziya Mexanizmlərinin Təhlili

İzolyasiya Altında Korroziyanın (CUI) İstilik İzləmə Performansını Necə Pisləşdirdiyi

İzolyasiya altı korroziya (CUI) neft və qaz tesisatlarında istilik izləmə sistemlərinin xarab olmasının əsas səbəblərindən biridir, xüsusilə də su izolyasiya təbəqəsinə düşəndə. 2022-ci ildə Wasim və Djukic tərəfindən dəniz sahilləri yaxınlığında kəşf edilmiş boru kəmərlərindəki korroziya problemlərinin hər ondan təxminən dördünün bu gizli zədələnmədən qaynaqlandığını göstərən tədqiqat nəşr edilib. Dəniz havasında süzülən duz hissəcikləri izolyasiyanın altındakı səthdə xeyli qətmiyyətli mikro mühit yaradır. Bundan sonra nə baş verir? Isıötürücülük effektivliyi olduqca kəskin şəkildə azalır. Mineral izolyasiyalı kabellər istiliyi doğru ötürmə qabiliyyətlərinin təxminən 22%-ni itirə bilər. Həmçinin maliyyətə gəldikdə, hər bir metr zədələnmiş boru üçün təmir xərcləri ildən-ilda təxminən 180 ABŞ dolları artır. Bu komponentlər adətən avadanlıqların daxilində gizlədikləri üçün, çoxları problemi tezliklə aşkar etmir və tezliklə vəziyyət irəli gedir. Buna görə də, erkən mərhələdə problemi müəyyən etməyin bahalı təmir işləri ilə fasiləsiz biznes arasında böyük fərq yaratdığı neft emalı zavodlarında və dənizüstü platformalarda yaxşı monitorinq həllərinə malik olmaq son dərəcə vacibdir.

Korrozianın Yaygın Növləri: Pitting, Gərginlik Çatlaması və Qalvanik Təsirlər

İstilik izləməsinin etibarlılığını təhdid edən üç əsas korroziya mexanizmi:

1. Yumruq korozyonu : Paslanmayan polad yastıqlarda 0,5–3 mm dərinlikdə yerli oyuqlar əmələ gətirən lokal hücumlar
2. Gərginlik korroziya çatlaması (SCC) : Turşu qaz mühitində istilik kabelinin xarabalarının 19%-ni təşkil edir (NACE 2023)
3. Galvanik korozyon : Mis izləri (0,34 V) ilə karbon polad dayaqlar (-0,85 V) arasında potensial fərqin yaratdığı təsir

2023-cü ildə aparılan təhlil göstərdi ki, pitting-SCC mexanizmlərinin birləşməsi yalnız təkbaşına rast gəlinən formalardan 63% artıq dayanma müddətinə səbəb olur, xüsusilə 60–120°C temperatur dövrlərində işlədikdə.

Tədqiqat nümunəsi: Dəniz platformasında İstilik İzoləsi Xətlərində CUI Xarabaları

Şimali dəniz platformasında nəzarətsiz inkişaf edən CUI səbəbindən 18 ay ərzində tam istilik izləmə xarabası baş verdi:

Qəza analizi nəticəsində Inconel istilik elementləri ilə paslanmayan polad keşirlər arasında qalvanik birləşmənin 15 ¼A/cm²-dən çox cərəyan sıxlığı yaratdığını və korroziyanı ilə 1,8 mm təbii material itkisindən altı dəfə daha sürətli artırdığını göstərdi.

İstilik izləmədə Korroziyaya Daha Çox Müqavimət üçün Material Seçimi

Sərt Şəraitdə Korroziyaya Müqavimətli Ərintilərin (CRAs) Seçilməsi Meyarları

Korrozijaya qarşı müqavimətli ərintiləri (CRAs) seçərkən nəzərə alınması lazım olan bir neçə əsas amil var: onların təsirinə məruz qalacağı kimyəvi maddələr, iş temperaturları, mexaniki gərginliklər və uzunmüddətli xərclər. Xloridlərlə işlənərkən çuxurvari və yarıq korroziyasına qarşı mübarizədə xromun 18%-dən 25%-ə qədər və molibdenin isə 2%-dən 6%-ə qədər diapazonunda olması böyük rol oynayır. Məsələn, 316 paslanmayan polad kükürd turşusu mühitində temperatur 60 dərəcə Selsidən yuxarı qalxanda dağılmaya başlayır. Bu halı nikel əsaslı CRAs-larla müqayisə edin – bu materiallar hidrogen sulfid səviyyəsi və ya duzlu su ilə birbaşa təmas kimi kritik problemlərin olduğu neft-qaz emalı zavodlarında ISO 21457 təlimatlarına əsasən seçilir və təxminən 200 dərəcə Selsidə belə daha ağır şəraitdə sabit qalır.

Neft emalı və yüksək temperatur şəraitində Inconel kimi nikel əsaslı leqirlərin üstünlükləri

Inconel 625 və digər nikel əsaslı leqirlər təxminən 980 dərəcə Selsi temperaturuna qədər oksidləşməyə qarşı möhkəm müqavimətlə fərqlənir. Onlar həmçinin xlorid səbəbli gərginlik korroziya çatlamasına bir çox alternativlərdən daha yaxşı müqavimət göstərir. 2022-ci ildə aparılan sahə testləri, offshore neft qurğularında paslanmayan polad analoqlarına nisbətən Inconel ilə örtülmüş kabellərin beş il ərzində təxminən 70% az arızaya səbəb olduğunu göstərmişdir. Bu materialların bu qədər uzunömürlü olmasının səbəbi isə istilik dövrlərinə məruz qaldıqda nikelin qoruyucu oksid təbəqəsi əmələ gətirməsidir ki, bu da çatların başlanğıcından inkişaf etməsini dayandırır. Yüksək temperaturlu buxar izləmə sistemləri ilə məşğul olan şirkətlər üçün nikel leqirlərinə keçid yalnızca illik texniki xidmət xərclərində ayağa düşən 18 ABŞ dolları qənaət etməyə imkan verir.

İstismar müddəti üzrə xərc analizi: İlkin investisiya və uzunmüddətli möhkəmliyin tarazlanması

CRA-ların ilkin xərcləri karbon poladınkindən 3-5 dəfə yüksək olsa da, 15 il müddətində ümumi mülkiyyət xərclərini 40-60% azaldır. NACE International (2023) 12 LNG zavodunu təhlil edərək aşağıdakı nəticəyə gəldi:

Nikel ərintilərindən istifadə edən müəssisələr planlaşdırılmamış dayanmalardan və təmir işçiliyindən qaçımaqla hər mil üçün illik 740 min ABŞ dolları qazandı.

Avadanlıq ömrünü uzadmaq üçün Qoruyucu Örtüklər və Səth Emal Üsulları

Nəm və Kimyəvi Təsirlərə Qarşı Epoksi və Poliuretan Örtüklər

Nəmliyə, turş kondensata və ya kimyəvi sıçrayış zonalarına məruz qalan neft və qaz istilik izləmə sistemlərində epoksi və poliuretan örtüklər kritik bariyer rolunu oynayır. Keçiriciliyi olmayan təbəqələr kimi onlar CUI riskini 68%-ə qədər azaldır. Poliuretan, əyilmələr kimi elastik sahələrdə üstünlük təşkil edir, epoksi isə uzunmüddətli karbohidrogen və duzlu su təsirinə davamlıdır.

Korozionun başlamasını qarşısını almaq üçün Metal Örtüklər və Kapsullaşdırma Üsulları

Korroziv agentlərdən səthləri izolyasiya edən metallurgik rabitələr yaradan qabaqcıl inkapsulyasiya texnikalarına alüminium-silisiumun isti püskürməsi daxildir. Qalvanizasiya və alüminləşdirmə offshore şəraitində karbon poladının işlək ömrünü 12–15 il artırır. 400°C-dən yuxarı temperatur üçün nikel ərintisinin kaplaması neft kəmərlərindəki xlorid induksiya edilmiş SCC-ni (stres korroziyası çatlaması) qarşısını alır.

Örtüklü və Örtüksüz Mineral İzolyasiyalı (MI) Kabellərin Performans Üstünlükləri

Dəniz suyuna batırma testlərində (NACE 2022) örtüklü MI kabellər örtüksüz növlərindən dörd dəfə uzun müddət işləyir. Ekstrüzyonla alınmış polimer qılıflar maqnezium oksid izolyasiyasına nəm infiltrasiyasını maneə törətmək üçün germetik bağlamalar yaradır və sabit istilik çıxışını saxlayır. Təchizat obyektləri hər mil üçün illik korroziya ilə əlaqəli təmirlərin 4,2-dən 0,9-a endiyini və texniki xidmət fasilələrinin 23% azaldığını bildirirlər.

Korrosiyanın Azaldılması üçün Dizayn və Texniki Xidmət Strategiyaları

Nəm tutulmasını və CUI riskini azaltmaq üçün Mühəndislik Dizaynı

Korozion problemləri tez-tez onları kiminsə fikrini çəkməsindən çox əvvəl başlayır, buna görə də nəm zədələnməyə səbəb olmasının qarşısını almaq üçün planlaşdırma mərhələsində ağıllı dizayn qərarları qəbul etmək hər şeyi dəyişə bilər. İzolyasiya örtüklərini düzgün şəkildə meylləndirmək, qaynaqların boşluqsuz, kəsilməz olmasını təmin etmək və su buxarını keçirən, lakin nəm tutmayan buxar maneələrinin quraşdırılması suyun olması lazım olmayan yerlərdə toplanmasının qarşısını almağa kömək edir. Komponentlər arasındakı kiçik yarıqları aradan qaldırmaq və konstruksiyaları suyun təbii şəkildə axması üçün düzgün tənzimləmək gizli korozion yamaqlarının yaranmasının qarşısını almaq üçün böyük əhəmiyyət daşıyır. Sahil yaxınlığındakı qurğular üçün isə, yuvarlaq dəstək strukturları duzun toplanması ilə bağlı problemləri əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Habelə, modul tikinti üsullarını da unutmamaq lazımdır ki, bu üsullar texniki xidmət personalının korozionun gizləndiyi və vaxt keçdikcə problem yaratdığı çətin yerlərə daha asan daxil olmasına imkan verir.

Proqnozlaşdırıcı Təmir və Reallığında Zərbəyə Qarşı Monitorinq Texnologiyaları

Nağd zərbə probları, ultrasəs ölçmə cihazları və IoT istilik sensorları kimi cihazlar problemə çevrilməmişdən əvvəl onları aşkar etməyə kömək edir. Bu cihazlar temperatur dalğalanmalarını, keçiriciliyin dəyişməsini və nəm səviyyəsindəki dəyişiklikləri izləyərək pitting və ya divarın nazikləşməsinin erkən əlamətlərini müəyyən edir. Həqiqi vaxt rejimində akustik emissiya sensorlarından istifadə edən müəssisələr köhnə qeyri-avtomatik yoxlamalara nisbətən gözlənilməz dayanmalarda təxminən 40% azalma haqqında bildirirlər. Bütün bu texnologiyaları ağıllı proqnozlaşdırıcı analiz proqramı ilə birləşdirsəniz, nəticə həqiqətən təsir bağışlayır. Avadanlıqlar dənizdə altıdan səkkiz ilə qədər əlavə işləyir ki, bu da dənizdən kənar çətin şəraitdə əvəzetmə xərclərinin astronomik olabildiyi hallarda böyük fərq yaradır.

İnteqrasiya Yanaşması: Materialların, Dizaynın və Proaktiv İdarəetmənin Birləşdirilməsi

Uzunmüddətli sistemləri qorumaq üçün paslanmayan polad örtükləri kimi korroziyaya davamlı materiallar, nəmə qarşı davamlı komponentlər və təxmini fərziyyələr əsasında deyil, faktiki məlumatlara əsaslanan texniki baxım tətbiq etmək lazımdır. Məsələn, sənaye müəssisələrinə baxın. Onlar Inconel izləmə sistemlərini hidrofob aeroqel izolyasiyası ilə birləşdirib hər altı ayda bir elektromaqnit yoxlamalarını planlaşdırdıqda, potensial xətaların hamısına qarşı çoxtəbəqəli müdafiə qururlar. Bu yolu seçmiş müəssisələr yalnız on il sonra təmir xərclərində təxminən 70% azalma müşahidə edir. Düşünəndə bu olduqca təsiredici göstəricidir. Bu daha keyfiyyətli materiallara və ağıllı monitorinq sistemlərinə ilkin olaraq sərf olunan pul, gələcəkdə dayanma hallarının azalması və təcili təmirlərin sayınnın en aza endirilməsi hesabına dəfələrlə geri qaytarılır.

Korroziyanın İş Təhlükəsizliyinə və Sistem Səmərəsinə Təsiri

Korroziya Səbəbindən İstilik Keçiriciliyinin və Sistemin Reaksiya Veriminin Azalması

Koroziya yığıldıqda, səthlərdə istilik keçiriciliyini ciddi şəkildə pozan izolyasiyaedici oksid təbəqələri yaranır. Təsirlənmiş kabel və kollaynlarda istilik keçiriciliyi təxminən 40%-dən 60%-ə qədər azalır. Növbəti nə baş verir? Əməliyyatçılar performans səviyyəsini saxlamaq üçün adətən enerji daxilolmasını 25%-dən 35%-ə qədər artırmaq məcburiyyətində qalırlar, lakin bu, sistemə ümumiyyətlə daha az səmərəli xasə verir. Kəskin temperatur dəyişiklikləri zamanı sistemlər gözləniləndən xeyli yavaş reaksiya verir və xüsusilə qış şəraitinə nəzərdə tutulmuş avadanlıqlarda donma problemlərinin riskini artırır. Mineral izolyasiyalı kabeldə degradasiya başlandıqca, ərimə prosesi əhəmiyyətli dərəcədə gecikir. Hər bir hadisə üçün təxminən 8 saat davam edə biləcək dayanma müddətinin uzanmasından danışırıq ki, texniki xidmət briqadaları artıq çox yüklənmiş olduqda bu tez toplanır.

Pisalmış istilik izləmə elementlərindən irəli gələn elektrik təhlükəsizliyi riskləri

Oksidləşmə və pozulmuş izolyasiya köhnəlmiş sistemlərdə elektrik təhlükəsini artırır. 2023-cü ilin dənizdə keçirilən təhlükəsizlik auditu istilik izləmənin 22%-ni korroziyaya görə qısa qapanmalara və yer sızmasına bağlayır. Nəmliyin daxil olması müqavimətin keyfiyyətinin aşağı düşməsini sürətləndirir – duzlu mühitdə özünü tənzimləyən kabellərdə nixrom elementləri üç dəfə daha tez keyfiyyətini itirir.

Xərclərin Azaldılması Paradoksu: Qısa Müddətli Qazanclar və Uzunmüddətli Korroziya Təhlükələri

Şirkətlər korroziyaya davamlı materiallara investisiya etməkdən daha çox başlanğıc xərcləri azaltmağa diqqət yetirdikdə, uzun müddətdə ümumiyyətlə üçdən beş dəfəyə qədər daha çox pul ödəməyə məcbur olurlar. Bir on il əvvəl Arktikada bir tədqiqat stansiyasında nə baş verdiyinə baxın. Mühafizə örtüyü olmayan polad hissələr təxminən hər iki ilə yarım ildə bir dəfə dəyişdirilməli idi. Eyni komponentlərin korroziyaya davamlı materiallardan hazırlanmış versiyaları isə on iki ildən artıq müddət ərzində heç bir təmir tələb etmədən işləmişdir. Maliyyə cəhətdən vəziyyət daha da pisləşir. Qısa müddətli bu strategiyanı seçən şirkətlər əhəmiyyətli dərəcədə yüksək yoxlama xərcləri ilə qarşılaşır. 2023-cü il məlumatlarına görə, Ponemon İnstitutunun hesablamalarına əsasən, bu tip obyektlər yalnız elektrik təhlükələrinə səbəb olan avadanlıqların zəifləməsi riski ilə əlaqədar tələb olunan müntəzəm yoxlamalar üçün 740 min dollar əlavə xərc çəkir.