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Orçamento
Saiba como a seleção otimizada do material de tubos e conexões pode ajudar a melhorar a segurança contra corrosão em offshore e reduzir custos.
A otimização de custos é uma das metas mais importantes para os proprietários de plataformas offshore de petróleo e gás e embarcações flutuantes – atrás apenas de garantir uma operação segura e em conformidade durante toda a vida útil da plataforma.
A priorização de ambos os objetivos pode ser realizada especificando materiais apropriados que podem ser usados em uma ampla gama de sistemas de fluidos e componentes em toda a plataforma. Por exemplo, os tubos e conexões aço inox 316 oferecem uma boa resistência à corrosão e permitem uma escolha econômica em muitas aplicações da plataforma. Algumas aplicações mais desafiadoras, entretanto, exigirão maior resistência à corrosão oferecida por ligas mais robustas como a super austenítica 6-moly ou super duplex 2507, que vêm com um custo inicial mais alto.
Os ambientes offshore apresentam condições operacionais desafiadoras – e pode ser tentador especificar estas ligas mais robustas para todas as tubulações e acessórios em toda a plataforma. Mas dados os quilômetros de tubulação e milhares de conexões necessárias, esta escolha pode aumentar substancialmente os custos e, ao mesmo tempo, proporcionar pouco ou nenhum benefício em aplicações que operam sob condições mais suaves. É também uma suposição comum que os materiais utilizados para tubos e conexões de tubos devem combinar, mas isso nem sempre é verdade quando se utilizam dois materiais diferentes e compatíveis que podem resistir à corrosão galvânica.
Em vez disso, especificar combinações engenheiradas de aço inoxidável 316 e ligas mais robustas em toda a plataforma pode resultar em altos níveis de segurança enquanto ajuda a manter os custos gerenciáveis. Aqui está o que os proprietários devem saber sobre os tipos de corrosão que podem ocorrer em uma variedade de ambientes offshore, e como aplicar um pouco de conhecimento da ciência dos materiais para fazer a seleção correta para sua plataforma específica:
Entendendo a Ameaça de Corrosão
Os tubos e conexões que compõem várias aplicações de plataforma – Skids de injeção química, HPUs, terminações umbilicais de topside, painéis de controle de cabeça de poço e mais – são respectivamente suscetíveis a diferentes formas de corrosão. Os tubos podem sucumbir à corrosão por pitting e frestas, e as conexões de tubos podem ser ameaçadas pelo stress-cracking. Cada um desses tipos pode resultar em falha do tubo ou da conexão e, por fim, em um vazamento que pode ser uma ameaça significativa à segurança de seu pessoal.
Pitting e Corrosão de frestas em tubos
A corrosão por frestas (também conhecida como crevice) ocorre na superfície do tubo em áreas concentradas onde a camada protetora do metal, rica em óxido de cromo, quebra devido à exposição a cloretos comumente encontrados em água salgada.
A corrosão por pittes aparece como pequenas cavidades, ou buracos, na superfície do metal. A corrosão por frestas é essencialmente o mesmo fenômeno, mas está concentrada em frestas apertadas – mais comumente entre tubos e suportes de tubos, debaixo de sujeira e depósitos na superfície dos tubos, ou entre as tubulações adjacentes.
Materiais robustos com Temperaturas críticas de Pitting (CPT) mais elevadas e Temperaturas criticas de Corrosão por Frestas (CCCT) como ligas 6-moly 254 ou 6HN (UNS N08367), liga super duplex 2507, ou ligas de níquel 825, 625, C-276, ou 400, são uma boa defesa contra estas ameaças de corrosão. As braçadeiras plásticas também podem ser usadas para ajudar a mitigar a corrosão por frestas. Alguns modelos novos de abraçadeiras de plástico que permitem a drenagem de líquidos também podem ser usadas.
Rachadura por Corrosão sob Tensão com Cloreto (SCC – Stress corrosion Cracking)
A SCC pode se tornar um problema predominante em ambientes com alto teor de cloreto quando as conexões para tubos estão sob tensão de tração, especialmente quando são utilizadas conexões para tubos de grau inferior. A montagem da conexão e a pressurização do sistema podem causar a formação de uma rachadura de tensão na porca da conexão. Os cloretos podem então fazer com que essas rachaduras se ramifiquem e se proliferem. Eventualmente, a porca pode falhar por rachaduras abertas, às vezes de repente.
As mesmas ligas mais robustas que podem reduzir a probabilidade de corrosão por fendas e fendas também podem ajudar a reduzir o risco de CSCC. Entretanto, o aço inoxidável 316 de alta qualidade que é formulado com elevado teor de níquel (12% no mínimo) e cromo (17% no mínimo), que excede os requisitos mínimos das normas ASTM aplicáveis, pode ser igualmente eficaz em ambientes moderadamente corrosivos, proporcionando uma maneira para os proprietários otimizarem os custos enquanto mantêm sistemas seguros.
Otimizando sua especificação
Sabendo como diferentes tipos de corrosão em tubos e conexões em offshore impactam o sistema de fluídos e os tipos de materiais que podem resistir com confiabilidade a cada tipo de corrosão, uma solução torna-se clara: Tubos de liga robusta combinados com conexões de tubos de aço inox 316 de alta qualidade podem oferecer controle de corrosão confiável e de custo otimizado e maior segurança do sistema.
Há algumas outras qualidades a serem consideradas ao selecionar as conexões para tubos. Além do alto teor de níquel e cromo no aço inoxidável 316, os proprietários devem procurar por conexões para tubos com anilhas temperadas que criem uma aderência robusta e confiável do tubo. Isto ajuda a criar uma vedação estanque e proporciona excelente resistência à vibração. Para ajudar a verificar o desempenho, peça a seu fornecedor que forneça relatórios de teste dessa combinação de conexões e tubos. Também pode ser importante perguntar sobre os controles de qualidade que estão em vigor durante a fabricação para garantir a qualidade e o desempenho.
Finalmente, tenha em mente a importância de métodos de instalação adequados. Mesmo que seus materiais tenham sido otimizados, uma má instalação pode afetar negativamente o desempenho. Assegure-se de que os técnicos da plataforma saibam como manusear adequadamente os tubos e montar as conexões dos tubos para garantir uma operação confiável e estanque. Seu fornecedor pode ser capaz de oferecer oportunidades de treinamento para aumentar o conhecimento de seu pessoal.
Em última análise, a seleção de uma combinação de materiais para sistemas fluidos de plataforma dependerá de suas condições operacionais e ambientais, suas preferências, tolerância ao risco e seu orçamento. Mas há uma variedade de ambientes operacionais onde a oportunidade de economizar em suas conexões pode ser feita com segurança com o fornecedor certo.
