为什么优化的流体系统材料选择可帮助提高海上安全性并降低成本

降低成本是海上石油和天然气平台以及浮式生产装置所有者最重要的目标之一，仅次于确保在平台整个生命周期内实现安全、合规的运行。

可通过指定能够在整个平台中的各种流体系统和部件中使用的相应材料来实现对这两个目标的优先级排列。例如，316 不锈钢卡套管和卡套管接头具有良好的耐腐蚀性，在许多平台应用中是一个非常经济的选择。但一些更具挑战性的应用将需要由超级奥氏体 6 钼或超级双相 2507 等更强大可靠的合金来提供更高的耐腐蚀性，这些合金具有较高的前期成本。

海上环境具有极具挑战性的工作条件 - 这会使人们倾向于为整个平台中的所有卡套管和接头指定这些更强大可靠的合金。鉴于卡套管的英里数以及需要数千个接头，该选择会大幅增加成本，同时在较温和条件下运行的应用中几乎没有什么优势。通常认为用于卡套管和卡套管接头的材料必须匹配，但当使用能够抗电偶腐蚀的两种不同兼容材料时，并非总是如此。

在整个平台中指定 316 不锈钢与更强大合金的精心设计组合可实现高安全水平，同时有助于使成本保持可管理。所有者应了解以下各种海上环境中可能发生的腐蚀类型，以及如何运用一些材料科学知识来为他们的特定平台做出正确选择：

了解腐蚀威胁

卡套管和卡套接头构成了各种应用—化学药品品注入橇、液压动力装置、水上脐带控制缆终端、井口控制面板等各种平台应用易受到不同形式的腐蚀。卡套管易受点蚀和缝隙腐蚀，卡套管接头可能受到应力开裂腐蚀的威胁。每种类型的腐蚀都可能导致卡套管接头失效、并最终导致泄漏，这可能对您的员工造成重大安全威胁。

卡套管中的点蚀和缝隙腐蚀。在因与盐水中常见的氯化物接触而导致富铬金属保护氧化层破裂的卡套管表面集中区域可能发生点蚀和缝隙腐蚀。

点蚀显示为金属表面的小洞或凹坑。缝隙腐蚀的现象基本相同，但集中在细小的缝隙中，最常见于卡套管与卡套管夹之间、卡套管表面的污垢和沉积物下方，或者相邻卡套管之间。

具有更高临界点蚀温度(CPT) 和临界缝隙腐蚀温度 (CCCT) 的强大材料可很好地防御这些腐蚀威胁，例如 6 钼合金 254 或 6HN (UNS N08367)、超级双相 2507 合金，或者镍合金 825、625、C-276 或 400。还可使用塑料夹来帮助减轻缝隙腐蚀。此外，还可使用一些可实现液体排放的新型塑料夹。

氯化物应力腐蚀开裂 (SCC)。当卡套管接头受到拉伸应力时，尤其是在使用较低等级的卡套管接头时，SCC 可能在高氯化物环境中成为普遍问题。接头组件和系统加压可能在接头的螺母上形成应力裂纹。氯化物会导致这些裂纹分叉并扩散。最终，螺母可能因开裂而失效，有时这会突然发生。

能够减少点蚀和缝隙腐蚀可能性的同样更加强大可靠的合金也能够帮助降低 CSCC 的风险。但由高含量的镍（最低 12%）和铬（最低 17%）组成的高质量 316 不锈钢可超过适用 ASTM 标准的最低要求，在轻度和中度腐蚀环境中可同样有效，这为所有者提供了一种在维护安全系统的同时优化成本的方式。

优化您的规范。

了解了不同类型的腐蚀分别如何影响卡套管和卡套管接头，以及哪些材料类型能够可靠地抗各种腐蚀后，解决方案显而易见：强大可靠的合金卡套管与高质量 316 不锈钢卡套管接头配对能够提供成本优化的可靠腐蚀控制和更高系统安全性。

选择卡套管接头时，还需要考虑其他一些品质。除了增加 316 不锈钢中的镍和铬含量外，所有者还应寻找带有能够产生强大可靠卡套管夹持力的硬化卡套的卡套管接头。这有助于形成防泄漏密封并提供出色的抗振性。为帮助验证性能，请让您的供应商提供该接头和卡套管组合的测试报告。此外最好询问在制造过程中为确保质量和性能而实施的质量控制。

最后，记住正确安装方法的重要性。即使您的材料已经过优化，安装不当也会对性能产生不利影响。确保平台技术人员知道如何正确处理卡套管和组装卡套管接头，以确保进行可靠、防泄漏的操作。您的供应商可能提供培训机会，以增加您员工的知识。

最终，为平台流体系统选择经过精心设计的材料组合将取决于您的操作和环境条件、偏好、风险承受能力和预算。但在许多不同的操作环境中，可有机会与正确的供应商安全地进行合作，以便节约成本。