Guida all'Inconel utilizzato nell'estrazione di petrolio e gas

Tutto sulla lega Inconel

- Cosa sono le leghe Inconel?

Leleghe Inconel sono i cavalli di battaglia del mondo delle alte sollecitazioni e delle alte temperature. Sviluppate decenni fa, queste superleghe a base di nichel-cromo sono state progettate da zero per sopravvivere a condizioni che avrebbero logorato o indebolito i metalli più comuni. Ciò significa calore estremo, sostanze chimiche aggressive e carichi meccanici che spingono i materiali ai loro limiti.

L'Inconel è in grado di mantenere la sua forza e la sua struttura anche quando è rovente o circondato da acqua di mare, acidi o gas pressurizzati. Tale stabilità termica e resistenza alla corrosione lo rendono uno dei materiali preferiti nei settori più esigenti: aerospaziale, nucleare e, naturalmente, estrazione di petrolio e gas.

- Tipi tipici di lega Inconel

Dalla sua introduzione negli anni '40, l'Inconel si è evoluto in una famiglia di leghe specializzate. Diamo un'occhiata ad alcune delle principali:

• Inconel 600: è uno dei primi tipi. Si distingue per la resistenza all'ossidazione. È quindi ideale per le parti dei forni e le attrezzature degli impianti chimici.
• Inconel 625: Questo grado brilla in acqua salata e in ambienti chimici. È facile da saldare, quindi è la scelta migliore per i lavori nel settore petrolifero e del gas.
• Inconel 718: questa lega robusta è adatta a situazioni di forte stress. Ha una grande resistenza allo scorrimento e alla fatica. È quindi indicata per gli strumenti di perforazione e i componenti strutturali.
• Inconel 825: Resiste agli acidi solforici e fosforici. Pertanto, questa lega trova impiego nelle condutture e nelle apparecchiature per il controllo dell'inquinamento.

Ciascuna di queste leghe ha una propria caratteristica a seconda del lavoro da svolgere, ma tutte condividono la tenacità.

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Inconel utilizzato nell'estrazione di petrolio e gas

- Cosa c'è di così speciale nelle leghe Inconel?

Nei giacimenti di petrolio e gas, le attrezzature non lavorano solo duramente, ma sono sottoposte a enormi sollecitazioni. Le temperature salgono alle stelle, le pressioni aumentano e i fluidi coinvolti - solfuro di idrogeno, cloruri, biossido di carbonio - sono assolutamente ostili alla maggior parte dei materiali.

È qui che entra in gioco l'Inconel. Non solo sopravvive a queste condizioni, ma funziona in modo affidabile per lunghi periodi. Resiste:

• Cricche da stress da solfuro (SSC)
• corrosione e vaiolatura indotta da cloruri
• Ossidazione ad alta temperatura
• Creep e deformazione sotto sforzo

Se si aggiunge la forte saldabilità di alcuni gradi (come il 625 e il 718), si ottiene un materiale che non solo dura nel tempo, ma è anche più facile da lavorare rispetto a molte altre leghe ad alte prestazioni.

- Dove utilizzare le leghe Inconel nell'estrazione di petrolio e gas?

L'Inconel è presente in molti ambiti delle operazioni nei giacimenti petroliferi. Alcuni degli usi più comuni sono:

1. Tubi e strumenti per la perforazione

L'Inconel 718 è in grado di resistere a calore e pressione estremi, il che lo rende la scelta migliore per collari di perforazione, mandrini e packer.

2. Componenti per teste di pozzo e sottomarini

Questo materiale resiste alla corrosione dell'acqua salata e alle variazioni di pressione, garantendo una lunga durata.

3. Valvole, flange e raccordi

Offre un'elevata resistenza e crea guarnizioni ermetiche in ambienti corrosivi e con forti sollecitazioni.

4. Scambiatori di calore, recipienti a pressione e BOP

Mostra una grande resistenza alla fatica termica e alla corrosione quando i carichi cambiano continuamente.

5. Riser, linee di flusso e ombelicali flessibili

Grazie alla sua eccellente resistenza alla fatica, i sistemi offshore funzionano bene anche quando sono sempre in movimento.

- Leghe di nichel utilizzate nell'estrazione di petrolio e gas

L'Inconel non è l'unica lega di nichel in gioco. Altre sono utilizzate nei casi in cui i loro specifici punti di forza hanno senso:

- Inconel (leghe nichel-cromo)

Adatte per aree ad alto calore e ad alta corrosione. Le leghe Inconel 625 e 718 sono utilizzate universalmente nelle attrezzature di perforazione, nelle teste di pozzo e nelle valvole.

- Monel (leghe nichel-rame)

Perfetta per l'esposizione all'acqua di mare. Ad alta resistenza e resistente alla corrosione. Si applica a pompe, tubazioni e hardware marino.

- Hastelloy (leghe di nichel-molibdeno o nichel-cromo-molibdeno)

Eccellente in ambienti acidi. Trova applicazione nei sistemi di iniezione chimica e nelle apparecchiature di processo.

- Incoloy (leghe nichel-ferro-cromo)

Costo inferiore all'Inconel. Eccellente resistenza alla corrosione solida e all'ossidazione. Utilizzate in servizi meno gravosi ma comunque impegnativi, come tubazioni e scambiatori di calore.

Conclusione

L'Inconel si è guadagnato la sua reputazione nel mondo spietato dell'estrazione di petrolio e gas. Non solo dura, ma protegge le operazioni, riduce i tempi di inattività e fa risparmiare denaro a lungo termine. Le sue prestazioni valgono oro, o nichel, in questo caso.