راهنمای آلیاژهای نیکل در محیط زیر دریا

را بررسی می کنیمآلیاژهای نیکل با کارایی بالاکه پیشرو در عملیات زیردریایی در صنعت نفت و گاز هستند

نیاز ما به انرژی قابل اعتماد در سراسر جهان همچنان در حال افزایش است، بنابراین یافتن راه هایی برای استفاده از ذخایر طبیعی حیاتی است. چه دسترسی به میادین نفت و گاز فراساحلی باشد و چه نصب تاسیسات برق بادی دریایی، عملیات زیردریایی حیاتی است. با این حال، سازه‌های دریایی کاملاً غوطه‌ور، مهندسین طراح را با تعدادی از مسائل فنی مواجه می‌کنند، به‌ویژه وقتی صحبت از انتخاب مواد می‌شود.

محیط زیر دریا در صنعت نفت و گاز به ویژه دشوار است. وجود آب دریا مواد و تجهیزات را تحت فشار فوق العاده ای قرار می دهد و آنها را در برابر خوردگی ناشی از عناصر خارجی مستعد می کند. به همین ترتیب، آنها در معرض خوردگی از داخل هستند. سازه ها برای اکتشاف، حفاری و توسعه میادین نفت و گاز در آب ها و فراساحل بریتانیا استفاده می شود.

آلیاژهای نیکل با کارایی بالا برای استفاده در محیط های زیر دریا بسیار مناسب هستند. آنها در برابر خوردگی آب دریا بسیار مقاوم هستند، به همین دلیل است که اغلب برای استفاده در این پروژه ها انتخاب می شوند. آلیاژهای نیکل همچنین با توانایی آنها در تحمل فشارهای بالا و استحکام فوق العاده ای مشخص می شوند. آنها به طور خاص برای استفاده در برخی از شدیدترین محیط ها در مهندسی طراحی شده اند.

1. آلیاژهای اینکونل در پروژه های زیر دریا
آلیاژ شاخص نیکل خانواده INCONEL، آلیاژ INCONEL 625، یک انتخاب عالی برای کاربردهای آب دریا است. ترکیب منحصر به فرد نیکل و کروم آن، همراه با مقادیر متوسطی از مولیبدن، آهن و نیوبیم، به فلز مقاومت در برابر خوردگی پیشرو در صنعت می دهد. در برابر خوردگی حفره ای و شکافی که در کاربردهای دریایی رایج است، مقاوم است. همچنین دارای استحکام خستگی بالا، استحکام کششی بالا و مقاومت در برابر ترک خوردگی تنش یون کلرید است. در نتیجه، می توان از آن در انواع برنامه های کاربردی زیر دریا، از جمله اجزای دستگاه ها و اتصالات کنترل زیر آب استفاده کرد.

آلیاژ INCONEL 22 را می توان در شرایط خاص زیر دریا نیز استفاده کرد. این آلیاژ نیکل کاملا آستنیتی دارای محتوای بالایی از کروم با افزودن قابل توجهی از مولیبدن، تیتانیوم و تنگستن است. به ویژه در برابر خوردگی آب و همچنین خوردگی مرطوب از طریق محیط های اکسید کننده و کاهنده مقاوم است. همچنین مقاومت بسیار خوبی در برابر آب دریا راکد و جاری دارد.

ماده دیگری در آلیاژ INCONEL 725 به طور خاص برای محیط های خورنده شدید طراحی شده است. تقریباً شبیه آلیاژ INCONEL 625 است اما تا دو برابر استحکام پیش ساز خود کهنه شده است. این بهترین انتخاب برای استفاده در کاربردهایی است که در آن به سطح بالاتری از استحکام بدون آسیب رساندن به مقاومت در برابر خوردگی نیاز است. به دلیل مقاومت بالای آن در برابر فرسایش حفره ای و شکافی در آب دریا، معمولاً برای اتصال دهنده ها در کاربردهای دریایی استفاده می شود. داده ها نشان می دهد کهآلیاژ INCONEL 725نسبت به آلیاژ INCONEL 625 برای شروع خوردگی شکاف در آب دریا برتر است.

اگرچه آلیاژ INCONEL C{0}} به دلیل عملکرد فوق‌العاده خود در پردازش شیمیایی شناخته شده است، اما با محیط‌های تهاجمی غریبه نیست و آب دریا نیز از این قاعده مستثنی نیست. مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی آب دریا دارد، به ویژه در شرایط شکافی که می تواند سایر مواد معمول زیر دریا مانند آلیاژ INCONEL 625 و آلیاژ MONEL 400 را فرسایش دهد.

علاوه بر این، در خانواده آلیاژ INCONEL، هر دو آلیاژ INCONEL 690 و آلیاژ INCONEL 693 در انواع کاربردهای زیر دریا استفاده می شوند. آلیاژ INCONEL 690 یک آلیاژ کروم-نیکل بالا است که مقاومت زیادی در برابر شرایط آبی از خود نشان می دهد. همچنین در دمای بالا کار می کند. در همین حال، آلیاژ INCONEL 693 آلیاژ INCONEL 690 را با حفظ مزایای محتوای بالای کروم اما با افزودن تقریباً 3 درصد آلومینیوم توسعه می‌دهد که مقاومت در برابر خوردگی با دمای بالا را در بسیاری از محیط‌های به شدت خورنده افزایش می‌دهد.

2. برنامه های کاربردی سری Incoloy

برای عملیات زیر دریا، سری INCOLOY از آلیاژهای نیکل را نباید نادیده گرفت. این نسخه‌های نیکل ضعیف‌تر سری INCONEL می‌توانند مقرون‌به‌صرفه‌تر باشند، در حالی که هنوز برای استفاده مورد نظر در برنامه‌های خاص مناسب‌تر هستند.

به عنوان مثال، آلیاژ INCOLOY 825 یک انتخاب محبوب برای چاه ها و خطوط جمع آوری گاز طبیعی و گاز ترش است. در محیط های آب دریا، مقاومت بالایی در برابر خوردگی عمومی، شکاف و خوردگی بین دانه ای و ترک خوردگی ناشی از تنش دارد.

آلیاژ INCOLOY 925 ترکیبی عالی از مولیبدن، مس، تیتانیوم و آلومینیوم با مقادیر قابل توجهی نیکل، آهن و کروم است. این ترکیب قدرتمند آلیاژی تولید می کند که بسیار قوی است و در برابر بسیاری از انواع خوردگی بسیار مقاوم است. کاربردها شامل اجزای چاه گاز پایین سوراخ برای محیط های گاز طبیعی و گاز ترش، شفت های دریایی و سیستم های لوله کشی با استحکام بالا می باشد. همچنین در بست های دریایی استفاده می شود که استحکام بالای آن یک مزیت واقعی است.

در نهایت، آلیاژ INCONEL 800 یک ماده کلاسیک است. اکنون مدت زیادی است که وجود داشته است - در دهه 1950 به بازار معرفی شد. اگرچه تا حدودی توسط مواد پیشرفته‌تر مدرن جایگزین شده است، اما همچنان یک ماده همه کاره و چند منظوره در کاربردهای زیردریایی خاص است. مقاومت در برابر خوردگی عمومی خوبی در محیط های آبی از جمله دماهای بالا دارد.

3. کاربردهای سری Monel

آلیاژ MONEL 400 در محیط های زیر دریا نیز کاربرد دارد. اینآلیاژ نیکل مسقوی و همه کاره است در بسیاری از شرایط (از جمله آب دریا با جریان سریع) مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد. این به آن اجازه می دهد تا در طیف گسترده ای از کاربردهای دریایی استفاده شود.

همچنین در برابر آلودگی های بیولوژیکی و MIC (خوردگی تحت تأثیر میکروبیولوژیکی)، دو مشکل اصلی مرتبط با عملیات زیر دریا، مقاوم است. در نتیجه، آلیاژ MONEL 400 را می توان برای ساخت محافظ امواج برای بالابرهای سکو و پایه های برج فولادی در سکوهای حفاری دریایی استفاده کرد. پست الکترونیک:sxthsteel@sxth-group.com