Leghe resistenti alla corrosione

Leghe resistenti alla corrosione

Le leghe resistenti alla corrosione, chiamate anche CRA, forniscono una resistenza alla corrosione a lungo termine a diversi componenti esposti ad ambienti associati alla produzione del petrolio e del gas. Tra questi componenti troviamo: tubazioni per il downhole ed elementi critici per la sicurezza, condutture, scambiatori di calore, recipienti, valvole, componenti e valvole delle teste di pozzo, insieme ad altri tipi di attrezzature.

Esistono diversi tipi di leghe resistenti alla corrosione tra cui scegliere, che generalmente sono categorizzate a seconda dei loro livelli di resistenza all’esposizione di ambienti particolari.

Tra alcuni parametri ambientali chiave che giocano un ruolo importante nell’influenza delle proprietà di corrosione delle leghe resistenti alla corrosione troviamo:

  • Temperatura
  • Pressione parziale CO2
  • Se lo zolfo è presente o assente
  • pH ambientale
  • Concentrazione di ione cloruro
  • Pressione parziale H2S

I suddetti parametri possono influenzare:

  • Stabilità del film passivo (inizio della corrosione generale o vaiolatura)
  • Facilità di ripassivazione dei punti in cui è comparsa la vaiolatura
  • Tasso di scioglimento del metallo dai punti in cui è comparsa la vaiolatura
  • Rischio di criccabilità da tensocorrosione (SCC), che inizi e si propaghi

Metodi di selezione delle leghe resistenti alla corrosione

I metodi di selezione delle leghe resistenti alla corrosione, o CRA, necessarie alla produzione e al trasporto di gas corrosivi e petrolio, può rivelarsi un problema di difficile risoluzione, che con le scelte sbagliate potrebbe causare errori di applicazione e risultati non attendibili sulla performance di una particolare CRA in un preciso ambiente di servizio.

I metodi utilizzati dalle aziende e dai professionisti per selezionare una particolare CRA possono essere diversi a seconda della flowline e delle condizioni del pozzo previste. Se sono accessibili grandi strutture di ricerca, allora è procedura comune sviluppare e usare un programma di testing che simuli le condizioni di un particolare campo ambientale (ad esempio flowlines vs. downhole). Sulla base di questi risultati verrà selezionato un gruppo di leghe che costituirà la gamma di alternative possibili. Per una procedura più semplice e per ottenere un miglior rapporto costo/efficacia, è consigliabile testare le possibili CRA da utilizzare in piccoli gruppi invece di testarle tutte insieme.

Per portare a termine questa selezione potrebbero volerci facilmente tre anni e si potrebbe incorrere in costi considerevoli. Un altro modo di selezionare una CRA è lo studio dei dati di corrosione relativi alle possibili condizioni del campo, con cui si riusciranno facilmente a eliminare tutti i candidati non adatti. In ultimo, è possibile eseguire test per affinare ulteriormente la selezione dei materiali.

Ecco alcuni esempi di leghe resistenti alla corrosione e delle condizioni in cui trovano la migliore applicazione:

316L (Acciaio inossidabile austenitico)

Alloy 316L è comunemente usata per rivestire i recipienti, per le tubazioni in superficie e per rivestire le conduzioni. Poiché queste sono le applicazioni principali in cui viene impiegata, è necessario prestare molta attenzione quando questa lega viene utilizzata in condizioni completamente deareate. La lega 316L mostrerà segni di vaiolatura in presenza di ossigeno, anche quando esposta ad acqua di mare fredda.

Alloy 22

Alloy 22 dimostra una resistenza eccezionale in un’ampia gamma di ambienti corrosivi. Ha un’eccellente resistenza al cloro bagnato e a miscele contenenti acido nitrico o acidi ossidanti con ioni cloruri. Ci si può aspettare inoltre una certa resistenza agli acidi riducenti come l’acido solforico e cloridrico. La lega resiste anche ad altri agenti chimici corrosivi, quali: cloruri acidi ossidanti, cloro bagnato, acido formico e acetico, cloruro ferrico e rameico, acqua salta, salamoia e molte soluzioni chimiche miscelate o contaminate, sia organiche che inorganiche.

ZERON® 100

ZERON® 100 dimostra una resistenza superiore alla corrosione per vaiolatura e alla corrosione interstiziale in acqua salata calda; inoltre, ha un’eccellente resistenza alla criccabilità da tensocorrosione.

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