Duplex - Öl & Gas

Duplex- und Superduplex-Edelstähle werden seit mehr als 10 Jahren intensiv in Onshore- und Offshore-Bereichen der Öl- und Gasindustrie eingesetzt. Dadurch haben sich umfangreiche Projekterfahrungen angesammelt. Duplex-Stahlsorten wurden hauptsächlich aus zwei Gründen verwendet: Ihre Korrosionsbeständigkeit gegenüber verschiedenen in Onshore- und Offshore-Umgebungen vorkommenden korrosiven Medien, wie beispielsweise CO2, H2S, Chloride, niedrige pH-Werte, usw. Und zweitens wegen ihrer erhöhten Festigkeit. Typische Anwendungen sind Produktionsrohre und X-Mas-Treestemen, Unterwassersammelrohre und Flusslinien, Unterwasserpipeline-Systeme und Topside-Prozesssysteme. Zur Einführung finden Sie zwei Übersichten zum Thema. Bitte beachten Sie auch unsere Seite mit den Literaturhinweisen.

Ein Leitfaden für den erfolgreichen Einsatz von Duplex-Edelstählen bei Flusslinien

Autoren: Dr. Liane Smith - Intetech ltd (Beraterin der International Molybdenum Association und des Nickel Development Institute) Mario Celant - Mac, Antoine Pourbaix - Cebelcor, erstmals vorgestellt auf der Duplex Amerika 2000 Konferenz, Houston, USA, Vortrags-Nr.: DA_2-102

Zusammenfassung

Duplex-Edelstähle werden sehr viel bei Flusslinien für Öl und Gas, jetzt mit einer Gesamtlänge von über 845 km benutzt. Die erfolgreiche Anwendung erfordert die Auswahl der richtigen Stahlsorte, Benutzung des Werkstoffes bei den entsprechenden Wärmebehandlungsbedingungen, Beachtung der entsprechenden Verfahren beim Schweißen, richtiger Auslegung des kathodischem Schutzsystems und Kontrolle während der Inbetriebnahmephase. Dieser Vortrag detailliert die richtigen Praktiken in all diesen Bereichen und liefert aussagekräftige Richtwerte für die erfolgreiche Anwendung von Duplex-Edelstählen bei Flusslinien.

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Superduplex-Edelstahlsorten für Meerwasseranwendungen und Umgebungen mit organischen und nichtorganischen Säuren

Autoren: L. Scoppio (Centro Sviluppo Materiali SpA, Rom, Italien) und I. Nembrini (DMV Stainless Italia srl, Costa Volpino (BG), Italien). Dieser Artikel basiert auf dem Vortrag, vorgestellt auf der 6. Welt-Duplex-Konferenz, veranstaltet von der Associazione Italiana di Metallurgia (AIM) vom 18. bis 20. Oktober 2000 in Venedig, Italien.

Zusammenfassung

Die Verwendung von Superduplexstählen hat in den letzten 10 Jahren merklich zugenommen. Die Vorteile von Superduplex-Edelstählen gegenüber herkömmlichen austenitischen Stählen konnten in einem weiten Spektrum von Betriebsumgebungen, wie beispielsweise in der chemischen Industrie belegt werden. Die meisten Superduplexstahlsorten werden durch eine ähnliche chemische Zusammensetzung (Cr, Ni, Mo, und N), sowie durch geringe Zusätze von Cu und W bestimmt.
Es werden zwei handelsübliche Superduplex-Edelstähle, nämlich DMV 25.7NCu (S39277) und DMV 25.7N (UNS S32760) eingesetzt. Es wurden verschiedene nahtlose, kaltgefertigte Rohre, die in Lösung gehärtet wurden, mit verschiedenen Außendurchmesser (< 30 mm) und Dicken untersucht.
Es werden heutige und potentielle Anwendungen für diese ausgewählten Superduplex-Edelstähle im Bereich verschiedener organischer und nichtorganischer Säureumgebungen vorgestellt.
Zusätzlich wird die Spannungsriss-Korrosionsbeständigkeit für Nabel-Anwendungen betrachtet. Die lokale Korrosionsbeständigkeit der zwei Superduplex-Stahlsorten wurde ausführlich in Meerwasserumgebungen mittels Langzeittests untersucht.
Die Anfälligkeit auf Wasserstoffversprödung bei Kathodenschutz wurde bewertet.
Die Superduplex-Edelstähle DMV 25.7NCu und DMV 25.7N zeigten beiden die gleiche Verhaltensweise in verschiedenen sauren Umgebungen. Beide zeigten eine gute Korrosionsbeständigkeit, wodurch sie eine gute Alternative zu superaustenitischen Legierungen für kritische Industrieanwendungen darstellen.
Der höhere Cu-Gehalt (1,85 %) bei DMV 25.7NCu macht ihn noch resistenter als der DMV 25.7N gegenüber gleichförmiger Korrosion in organischen Mischungen von Essigsäure und Ameisensäure, sowie gegenüber nichtorganischer Schwefelsäure.
Die Rissbeständigkeit von Superduplexstählen bei Kathodenschutz ist wegen der adäquaten Mikrostruktur und der geringen Eigenspannung zufriedenstellend.

Der vollständige Artikel wurde in der Stainless Steel World, Ausgabe 12, Dezember 2000 veröffentlicht.

Korrosion, Kaltverschweißen und Verschleißtests von Duplex- und austenitischen Edelstählen bei Ventilen in Meerwasser

Autoren: R.M. Kain, L.S. Marshall, D. G. Melton (LaQue Center for Corrosion Technology, Inc., Wrightsville Beach, NC, USA), D.M. Aylor, R.A. Hays und R.J. Ferrara (Naval Surface Warfare Center - Carderock Division, West Bethesda, MD, USA). Der Artikel basiert auf dem Vortrag Nr. 2019, vorgestellt auf der Duplex Amerika 2000 vom 29. Februar bis 1. März in Houston, TX, USA.

Zusammenfassung

Als Teil eines größeren Programmes, die Beständigkeit gegen verschiedene Formen der Zersetzung von Ventilen in Meerwasser zu ermitteln, wurden 37 verschiedene Legierungen untersucht. Darunter befanden sich 12 Guss- und geschmiedete Edelstähle. Dieser Vortrag berichtet über die Leistungsfähigkeit von sieben geschmiedeten Edelstählen, UNS S31603, S21000, S31254, S32654, N08367, S32750 und S32760, welche als Kandidaten ausfindig gemacht wurden für eine neue Generation von Meerwasserventilen. Zusaetzlich zum Kaltverschweißen und Verschleißtest wurden eine Reihe von Meerwasserkorrosionstests durchgeführt, um die Beständigkeit dieser Edelstähle bezüglich allgemeiner Korrosion, lokalem Lochfraß und Spaltenkorrosion, als auch die galvanischen Reaktionen mit ungleichen Metallen zu untersuchen. Ebenfalls wurde ihre Beständigkeit in Bezug auf Erosionskorrosion, verursacht durch Kavitation und direktem Zusammenstoß, untersucht. Mit Ausnahme der Kavitationstests, bei welchem ASTM das Ozeanwasser ersetzte, wurden alle anderen Tests, einschließlich Kaltverschweißen und Verschleißtests mit natürlichem Meerwasser durchgeführt. Es wird von jedem Test eine kurze Beschreibung zusammen mit einer Ergebniszusammenfassung geliefert. Der S31603 erwies sich als der widerstandsfähigste aller getesteten Edelstähle. Die Legierung S32654 war der einzige Edelstahl, der sich als risskorrosionsbeständig bei einem 6 monatigen ruhigen Aussetzen bei 30°C erwies. Größtenteils wurden vergleichbare Verhaltensweisen bei den anderen getesteten Superaustenitischen und Superduplex vorgefunden. Die Werkstoffe zeigten eine Erosions-Korrosionsbeständigkeit vergleichbar mit Titanstahl und erreichten eine höhere Verschleißfestigkeit als Titanstahl. Obwohl eine geringere Kaltverschweiß-Beständigkeit bei Co-Basierten Legierungen und M (Pb-Sn) Bronze erkannt wurde, zeigten alle Edelstähle Vorteile beim vorherigen Aussetzen zum Meerwasser und der Bildung von Biofilmen, was ihre Kaltverschweiss-Richtwerte und Spannungswerte stark erhöhte.

Der vollständige Artikel wurde in der Stainless Steel World, Ausgabe 12, Dezember 2000 veröffentlicht. Downloaden Sie hier.

Die Anwendung von Duplex-Edelstahl in der Offshore-Industrie

Autor: Fr. Margun Tystad, Norsk Hydro, Norwegen, erstmals vorgestellt auf der 97 Duplex Konferenz in Maastricht, Niederlande, Vortrags-Nr.: D97-208.

Zusammenfassung

Der Vortrag ist eine Zusammenfassung der wichtigsten Offshore-Anwendungen von Duplex-Edelstählen, seiner Auswahlkriterien, Werkstoffanforderungen, Herstellung und durch Fabrikation und Betrieb gewonnener Erfahrungen. Der Schwerpunkt liegt auf der Nordsee, dennoch wurden weltweite Anwendungen und Erfahrungen berücksichtigt. Heute werden 22Cr Duplex und vermehrt auch 25Cr Duplex-Edelstähle verbreitet in der Offshore-Industrie eingesetzt. Die Hauptanwendungsbereiche bilden Mineralöl-Prozessrohrsysteme und Geräte wie Separatoren, Wäscher und Pumpen. Unter Wasser werden diese Werkstoffe beim Down-hole-Production Tubing, Piping und Manifolds, X-mas-Tree-Bestandteile, Flusslinien und Pipelines für den Transport von korrosivem Öl und Gas eingesetzt. Weiterhing wird 25Cr-Duplex jetzt auch für den Meerwassereinsatz verwendet.

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Kostenlos herunterladbarer Artikel

Artikel (769KB) von Joseph W. McEnerney (P.E. Gibson Tube Inc., USA); "Erfahrungen bei der Verarbeitung der Legierung 19D (UNS S32001) bei nahtlos geschweißten lean Duplex-Edelstahlrohren für die Unterwasser-Nabelanwendung."
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