Typer metallene som brukes i olje- og gassindustrien

Boring for råolje, samt produksjon, bearbeiding, lagring og transport av dette energiproduktet, medfører store belastninger og korrosjon på materialene som brukes i oljeindustrien. Syreholdige væsker som brukes under boreoperasjoner, kan spise i slangen som de strømmer gjennom. Råolje fra bakken inneholder stoffer som svovel og hydrogensulfid som forårsaker korrosjon i rørledninger - et problem som har påvirket mer enn 80 prosent av rørledninger som transporterer råolje fra Alaska's North Slope. Temperaturer høyere enn 1100 grader Fahrenheil i oljeforedlingsanlegg kan gjøre stål sprø. Metaller som brukes i oljeindustrien må tåle alle disse problemene.

Stål

Stål er det viktigste metallet som brukes i alle deler av olje- og gassindustrien fra produksjon og prosessering til distribusjon av raffinerte produkter. Kullstål er en legering av jern med opptil 2 prosent karbon som øker materialets styrke og dets korrosjonsmotstand. Stålet inneholder også spormengder av andre metaller som nikkel eller krom.

nikkel

Tilsetningen av nikkel til stållegeringer øker deres styrke og korrosjonsmotstand. Nikkel legeringer brukes ofte i "juletrær" - kombinasjoner av ventiler og rør som passer over et brønnhode. Stål med 9 prosent nikkelinnhold er tøft ved ekstremt høye og svært lave temperaturer, det brukes i varmevekslere som fjerner varmen fra olje og gass på ca. 392 grader F og avkjøl den til 70 grader F, slik at den trygge transporten av væsken blir mulig. Stål og nikkel legeringer brukes i stor grad i gassbehandlingsanlegg og flytende naturgassplanter på grunn av deres høye styrke og korrosjonsbestandighet.

Kobber

Kobber og legeringer, som for eksempel bronse, har utmerket elektrisk og termisk ledningsevne og kryogen- eller kald-resistente egenskaper. Disse metaller brukes i ventiler, stengler, tetninger og varmeoverføringsapplikasjoner. En bronse legering med spor av nikkel og aluminium kan brukes i brønnhoder og blåsepåventil. Kobbersalter, som kobbersulfat, brukes i gassbehandlingsanlegg for å absorbere kvikksølv. Kviksølv forekommer i naturgass og skiller seg ut under behandlingen. Det er giftig for mennesker og reagerer med andre metaller i anleggets utstyr, noe som forårsaker sprø feil.

Titanium

Titan er en av de mest allsidige og verdifulle metaller som brukes i olje- og gassektoren og andre industrielle applikasjoner. Tilsetningen av titan til stållegeringer øker materialets styrke, densitet og korrosjonsmotstand. Bruken av denne legeringen i rørhull - stållegeringen rundt en brønnboring - har blitt utbredt i løpet av det siste tiåret.

Høystyrke titan legeringer som brukes i kompressor deler er holdbare og øke de nyttige levetidene til disse delene sammenlignet med andre stål legeringer. Titan er svært motstandsdyktig mot sjøvann, karbondioksid og hydrogen sulfid korrosjon. Den opprettholder sin styrke ved meget lave temperaturer (-240 grader F) som kreves for å flyte naturgass. Det brukes i varmevekslerrør i flytende naturgassplanter og i foringen av trykkbeholderne i LNG-tankskip.

krom

Krom var en av de første metallene som ble brukt til å styrke stållegeringer og brukes fortsatt til dette formålet. Lavkarbonstål som inneholder 12 til 14 prosent krom, er meget motstandsdyktig mot karbondioksid, hydrogensulfid og de høye temperaturene (over 435 grader F) som finnes i de dypeste olje- og gassbrønner. Bruken av stålrør som inneholder denne andelen av krom har steget de siste fem årene i USA med bommen i boring for skifergass. Kromforbindelser som kromlignosulfonat har blitt brukt i oljeindustriens borevæsker som deflokulanter; disse forbindelsene reduserer væskens viskositet og forhindrer suspendert fjellmateriale fra tilstopping rundt borekronen. Men som kromforbindelser har vist seg å skade miljøet, har de blitt erstattet i borefluider av jern og kalsium lignosulfonater.

molybden

Molybden er et annet metall som øker styrke og korrosjonsbestandighet av stållegeringer. Høyytende stål brukt til rørledningskonstruksjon inneholder mellom 2 prosent og 4 prosent molybden. Det brukes også som katalysator i oljeraffinaderi som fjerner svovel for å produsere lavsvovlig bensin og andre brensler som oppfyller miljøforskrifter.