북해의 폭풍우가 발생한 물 아래에서 2 백 미터, 원격으로 작동하는 차량 (rov)이 위치로 클릭하여 해저 오일 매니 폴드의 앵커 포인트를 검사합니다. 환경은 극단적이며, 세금이 든 전류, 동결 온도, 정수압 분쇄 및 지구 빵 껍질 내 깊은 곳에서 새는 황화수소 가스가 부식되는 수소 가스가 풍부합니다. 그럼에도 불구하고, 헛간 스패린 스틸 사이에서 손상되지 않은 것은 5 년간의 침수 후 구조적으로 소리를내는 모넬 400로드 세트입니다.
해양 공학에서 실패는 결코 불편하지 않습니다. 그것은 치명적입니다. 그리고 대부분의 관심은 첨단 제어 시스템과 정교한 복합재에 대한 관심이 있지만, 많은 성공적인 해저 시스템의 조용한 주변은 겸손하지만 영웅적인 것입니다. 모넬 400로드.
해외 환경은 모든 엔지니어링 자료의 최악의 시나리오를 나타냅니다.
바닷물 노출 일반 및 구덩이 부식을 가속화합니다.
정수압 3,000 미터에서 30 mpa (4,300 psi)를 초과 할 수 있습니다.
황화수소 (hats) 금속을 공격하여 황화물 스트레스 균열을 초래합니다.
미생물 유발 부식 (mic) 황산염 감소 박테리아에서 국소 전기 화학적 파괴를 일으킬 수 있습니다.
이러한 위협은 표면을 저하시키는 것이 아니라 씰, 균열로드, 잼 밸브 스템 및 앵커링 시스템을 손상시킵니다. 316l 또는 듀플렉스 등급과 같은 표준 스테인레스 강은 종종 생존을 위해 코팅, 클래딩 또는 음극 보호가 필요합니다.
하지만 모넬 400? 날치지 않습니다.
monel 400 (uns n04400)은 20 세기 초 니켈 정제의 부산물에서 유래 한 고체 해결 니켈-코퍼 합금 (약 67% ni 및 30% cu)입니다. 그러나 이것은 유물이 아닙니다. 그것은 해양 공학의 전설입니다.
해수 부식에 대한 자연 저항- 염화물이 집중되는 정체 된 조건을 포함하여.
hals 및 히드로 플루오르 산 공격에 대한 면역- 사워 서비스 우물에 대한 완벽한.
우수한 연성 및 충격 강도- 극저온 온도에도 불구하고.
단일 위상 (fcc) 구조로 인해 monel 400은 편파 공격 또는 선택적 위상 부식으로 어려움을 겪지 않습니다. 따뜻한 표면 소금물이나 얼음 심해 전류에서는 균일하고 거칠고 안정적으로 남아 있습니다.
2017 년, 북해 노르웨이 부문의 운영자는 코팅 된 듀플렉스 스테인리스로 반복적 인 고장 후 모넬 400 등가물이있는 심해 매니 폴드의 밸브 스템 가이드로드와 잠금 핀을 대체했습니다.
깊이: 900 미터
온도 : 4 ° c
염분: ~3.5%
압력: 9 mpa
hats 농도 : 15 ppm
제로 피팅 또는 틈새 부식 모넬 400로드에서 관찰
인장 강도 유지> 95% ndt 및 제거 된 샘플 테스트를 기반으로합니다
스테인리스 제어로드는 코팅의 박리를 보여 주었다 그리고 미세 락
선임 subsea inspector는 다음과 같이 말했습니다.
"매니 폴드가 처음부터 재건된다면 우리는 전반적으로 monel을 사양했습니다."
monel 400은 -100 ° c에서도 힘들다. 취성 고강도 강과는 달리, 균열없이 충격 하중을 흡수합니다. 설치 중에 충격을 경험하는 해저 앵커 및 잠금 시스템의 경우.
도전 과제를 제시합니다.
monel 400 가공은 빠른 도구 마모로 이어집니다.
필요합니다 견고한 비품, 저속 절단, 그리고 높은 공급 압력.
복잡한 부품에는 제작 후 스트레스-관계가 권장됩니다.
그럼에도 불구하고 용접 부패 또는 haz 손잡이의 위험이 낮은 가스 텅스텐 아크 또는 차폐 금속 아크 방법을 사용하여 잘 용접합니다.
| 재산 | 모넬 400 | 이중 2205 ss | 티타늄 등급 2 | inconel 625 |
|---|---|---|---|---|
| 해수 부식 저항 | 훌륭한 | 좋은 | 훌륭한 | 훌륭한 |
| h.에 대한 저항 | 뛰어난 | 보통의 | 좋은 | 훌륭한 |
| 강인함 (cryo) | 높은 | 보통의 | 높은 | 보통의 |
| 가공 가능성 | 보통 (딱딱한) | 좋은 | 훌륭한 | 가난한 |
| 비용 (kg 당 약) | $$ | $ | $$$ | $$$$ |
많은 시스템에서 monel 400은 부식성, 강도 및 관리 가능한 비용 사이의 달콤한 지점을 쳤습니다.
monel 400로드는 316 스테인리스 스틸 이상 2 ~ 3 × 더 많은 비용이들 수 있습니다. 실패율은 10 × 더 낮습니다 신맛 또는 바닷물 서비스. 다음은 2021 자산 수명주기 연구의 고장입니다.
구성 요소 수명 연장 : 18 개월에서> 5 년까지
검사 간격 증가 : 3-4 년마다 연간에서 한 번
다운 타임 회피 (이벤트 당) : 매니 폴드 당 $ 25,000–50,000
roi breakeven : 2.2 년 만에 달성
또한, 부식 사고가 줄어들면 다이버/rov 개입이 줄어들고 위험을 감수하고 안전 지표를 향상시킵니다.
새로운 부문에서 부식성, 압력 내성 재료에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
부유 식 바람 플랫폼 : 바닷물 탄력성을 가진 심해 고정 막대와 텐셔너가 필요합니다.
subsea co₂ 파이프 라인 : 탄소 캡처 인프라는 해수면 아래의 산 노출 성분을 사용합니다.
수소 인프라 : 모넬 400의 수소 손상에 대한 면역은 저압 피팅 및 퍼지로드에 적합합니다.
엔지니어들은 하이브리드 계류 시스템과 인라인 화학 주입 라인에서 monel 400로드를 테스트하고 있습니다.
유행어와 획기적인 재료의 세계에서 monel 400은 머리를 돌리지 않을 수 있습니다. 그러나 바다 아래의 기록은 그 자체로 말합니다. 고정 된 모든 앵커, 밀봉하는 모든 밸브 및 깊이로 공격에 저항하는 모든 파이프에 대해, 모넬 400의 막대가 조용하고 지칠 줄 모르고 실패하지 않을 수 있습니다.
엔지니어링이 바다를 만나면 두 번째 기회의 여지가 없습니다- 전달하는 합금 만. 그리고 monel 400은 제공합니다.
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