De typer metaller, der anvendes i olie- og gasindustrien

Boring til råolie samt produktion, forarbejdning, opbevaring og transport af dette energiprodukt medfører store belastninger og korrosion på de materialer, der anvendes i olieindustrien. Syreholdige væsker, der anvendes under boring, kan spise i slangen, gennem hvilken de flyder. Råolie fra jorden indeholder stoffer som svovl og hydrogensulfid, som fremkalder korrosion i rørledninger - et problem, der har ramt mere end 80 procent af rørledningerne, der transporterer råolie fra Alaskas nordlige hældning. Temperaturer højere end 1100 grader Fahrenheil i olieforarbejdningsanlæg kan gøre stålskør. Metaller anvendt i olieindustrien skal modstå alle disse problemer.

Stål

Stål er det vigtigste metal, der anvendes i alle dele af olie- og gasindustrien fra produktion og forarbejdning til distribution af raffinerede produkter. Kulstål er en legering af jern med op til 2 procent kulstof, der øger materialets styrke og dets korrosionsbestandighed. Stålet indeholder også spormængder af andre metaller, såsom nikkel eller krom.

Nikkel

Tilsætningen af ​​nikkel til stållegeringer øger deres styrke og korrosionsbestandighed. Nikkellegeringer anvendes almindeligvis i "juletræer" - kombinationer af ventiler og rørledninger, der passer over et brøndhoved. Stål med 9 procent nikkelindhold er hårdt ved ekstremt høje og meget lave temperaturer, det bruges i varmevekslere, som fjerner varmen fra olie og gas ved ca. 392 grader F og afkøle den til 70 grader F, hvilket muliggør sikker transport af væsken. Stål og nikkel legeringer anvendes i vid udstrækning i gasforarbejdningsanlæg og flydende naturgasanlæg på grund af deres høj styrke og korrosionsbestandighed.

Kobber

Kobber og dets legeringer, såsom bronze, har fremragende elektriske og termiske ledningsevne og kryogene eller koldresistente egenskaber. Disse metaller anvendes i ventiler, stænger, tætninger og varmeoverføringsanvendelser. En bronslegering med spor af nikkel og aluminium kan anvendes i brøndhoveder og blæseforebyggende ventiler. Kobbersalte, såsom kobbersulfat, anvendes i gasforarbejdningsanlæg til at absorbere kviksølv. Kviksølv forekommer i naturgas og adskilles under behandlingen. Det er giftigt for mennesker og reagerer med andre metaller i plantens udstyr og forårsager sprødt svigt.

Titanium

Titanium er et af de mest alsidige og værdifulde metaller, der anvendes i olie- og gassektoren og andre industrielle anvendelser. Tilsætningen af ​​titanium til stållegeringer øger materialets styrke, densitet og korrosionsbestandighed. Brugen af ​​denne legering i slangehuller - stållegeringen om en brøndboring - er blevet udbredt i løbet af det sidste årti.

Højstyrke titaniumlegeringer, der anvendes i kompressordele, er holdbare og øger de anvendelige levetider for disse dele sammenlignet med andre stållegeringer. Titanium er meget modstandsdygtig overfor havvand, kuldioxid og hydrogensulfidkorrosion. Den opretholder sin styrke ved de meget lave temperaturer (-240 grader F) der kræves for at flydende naturgas. Den bruges i varmevekslerrør i flydende naturgasplanter og i foringer af trykbeholdere i LNG-tankskibe.

Chrom

Chrom var en af ​​de første metaller, der skulle bruges til at styrke stållegeringer og bruges stadig til dette formål. Lavt kulstofstål, der indeholder 12-14 vægtprocent krom, er stærkt modstandsdygtig over for kuldioxid, hydrogensulfid og de høje temperaturer (over 435 grader F), der findes i de dybeste olie- og gasbrønde. Brugen af ​​stålrør indeholdende denne andel krom er steget i de sidste fem år i USA med bommen i boring til skifergas. Chromforbindelser, såsom chromlignosulfonat, er blevet anvendt i olieindustriens borevæsker som deflokulanter; disse forbindelser reducerer væskens viskositet og forhindrer suspenderet stenmateriale i tilstopning omkring borekronen. Men da chromforbindelser har vist sig at skade miljøet, er de blevet erstattet i borefluider af jern og calciumlignosulfonater.

Molybdæn

Molybdæn er et andet metal, som øger styrken og korrosionsbestandigheden af ​​stållegeringer. Højytende stål, der anvendes til gasledning, indeholder mellem 2 og 4 procent molybdæn. Det bruges også som katalysator i olieraffinaderi processer, der fjerner svovl for at producere lavsulfat benzin og andre brændstoffer, der opfylder miljømæssige regler.