کاربردآلیاژها و فلزات در صنایع نفت و گاز

یکی از چالش های بزرگ در صنعت نفت و گاز ، خوردگی فلزات و آلیاژه در محیط های به شدت خورنده طی فرآیندهای استخراج، انتقال و پالایش مشتقات نفتی و گازی می باشد. از طرفی حساسیت های موجود به دلیل قابلیت انفجار و اشتعال فرآورده ها، سبب گردید تا استانداردهای بسیار سخت گیرانه ای برای انتخاب تجهیزات به کار رفته در فرآیندهای این صنعت اتخاذ گردد. خوشبختانه در مورد آلیاژهای به کار رفته در این صنعت، استانداردهای نفت و گاز همچون NACE، API و … الزامات را به طور دقیق تبیین نموده است. لذا آنچه مهم است توجه و التزام به این استانداردها هنگام تامین و به کارگیری آلیاژهاست.

سکوی نفت

در مخازن جداسازی و مخازن فرآیندی و مبدل‌های حرارتی از آلیاژهای زیر استفاده می شود:

Duplex  Lean Duplex 2003 , 2205 Duplex, Zeron 100 Super Duplex
Stainless AL-6XN  
Super Alloys 625, 825, 276  Ni-Cu Alloys 22 NiCu, 59NiCu  
Titanium Alloys Grade 1, Grade 2

کاربردهای سازه‌ای در سکوهای نفتی:

2102 ,2003 Lean Duplex  Duplex

در سیستمهای مصارف و استحصال آب در سکوهای نفت از آلیاژهای زیر استفاده می شود:

2205 Duplex, Zeron 100 Super Duplex  Duplex   AL-6XN+, AL-6XN
Stainless
Grade 1, Grade 2 Titanium Alloys

در لوله های ابزار دقیق و لوله های انتقال فرآیندی از آلیاژهای ذیل استفاده می شود:

Lean Duplex 2003, 2205 Duplex, Zeron 100 Super Duplex  Duplex

استخراج و درون چاهی نفت و گاز

در ابزارهای کنترل درون چاهی (Down hole Logging tools) مقاومت به خوردگی عالی ، استحکام ، سبکی و انعطاف پذیری تیتانیوم این فلز را یکی از گزینه های اصلی انتخاب متریال می کند و درکنار تیتانیوم گرید 5 ،  اینکونل 718 و فولاد رسوب سخت 4-17 PH  هم مصرف می شود.

در لوله های OCTG  ،Tubing ،Casing و  Linner و تجهیزات درون چاهی آلیاژهای:

فولادهای کربنی: در چاه های با محیط های غیرخورنده و گاز ترش بدون CO2
فولادهای مارتنزیتی 13 کروم: در محیط های خورنده شیرین ( CO2 )
فولادهای سوپر مارتنزیتی 13 درصد کروم: در محیط های خورنده شیرین ( CO2 ) و دماهای بالاتر
دوپلکس 2205 (22 Cr)، سوپر دوپلکس 2507 (25 Cr) و هایپردوپلکس 3207: در محیط های گاز ترش و حضور گاز CO2
آلیاژ 28 درصد کروم یا Alloy 28: که در محیط های با دمای بالا و بسیار خورنده با فشار بالای CO2 ,H2S و غلظت بالای کلرید استفاده می‌شوند.
سوپرآلیاژهایی نظیر: مونل 400، اینکونل 725، اینکولوی 825، هستلوی G3 و هستلوی C276 هم در شرایط دماهای بالا و گازهای H2S ,CO2  و کلرید استفاده می‌شوند.

Application Specification Material
Non-corrossive wells
Sour Service without Co2 API5CT/ISO 11960 Carbon steel Sweet Corrosion(Co2) API5CT/ISO 11960 13% Cr Martensitic Sweet Corrosion(Co2) & Temperature API5CRA/ISO 13680 Group 1 13% Cr Super Martensitic Sour Service + Co2 API5CRA/ISO 13680 Group 2 22% or 25% Cr
Duplex & Super Duplex Highly Corrosive API5CRA/ISO 13680 Group 3 28% Cr Austenitic Extremely Corrosive API5CRA/ISO 13680 Group 4 Alloy 825, 925, G3, C276

آلیاژها و فلزات مورد استفاده در تجهیزات سرچاهی نفت - شیرهای کریسمس تری
Carbon or Low Alloy Steel  4130 410 17-4Ph Inconel 718 Inconel 625 Inconel 925 Inconel 725

مخزن و پمپ گل

مخزن و پمپ گل عموما از جنس فولادهای کربنی و فولادهای ضدزنگ می باشد.

انتقال نفت خام و گاز مایع

Casing Inner Casing Shaft Impeller Cast Iron Cast Iron Carbon Steel Cast Iron Carbon Steel Carbon Steel 12% Cr (410) Bronze 12% Cr (410) 316 316 12% Cr (410) 316 Duplex Duplex 316 Duplex Super Duplex Super Duplex Duplex Super Duplex Ni Alloys Ni- Cu Alloys Super Duplex