Använda högtemperaturbeläggningar i olje- och gasindustrin

Olje- och gasindustrin har länge legat i framkant när det gäller användning av högtemperaturbeläggningar för att förhindra inre korrosion av processkärl och annan utrustning som arbetar vid högre omgivningstemperatur. Det finns några mycket bra skäl till det.

Mycket korrosiva förhållanden

Den mest uppenbara anledningen till denna industrins framsteg inom beläggningsarenan är de korrosiva förhållanden som råder genom så många stadier av olje- och gasproduktion. Allvarlig korrosion kan påverka utrustning från produktionsanläggningar uppströms till raffinaderier nedströms. Dessa korrosionsmekanismer är i första hand vattenbaserade, inklusive höga halter av klorider och andra korrosiva ämnen som svavelväte och koldioxid. Dessa förhållanden orsakar höga korrosionshastigheter för många metaller och legeringar. Organiska polymerbaserade skyddande beläggningar kan ge mycket långvarigt skydd i många tillämpningar.

Olje- och gasföretag är mycket kunniga när det gäller förebyggande av korrosion och har genererat mycket erfarenhet under decennier. Som ett resultat vet de vanligtvis vilken teknik som fungerar under vissa förhållanden och vilka som inte fungerar. Men nya marknadsförändringar ger utmaningar för både olje- och gasföretag och beläggningstillverkare.

Nya utmaningar och allt högre temperaturer

I takt med att olje- och gasreserverna minskar tvingas industrin utforska och utvinna från allt djupare fält och producera vätskor med mycket högre halter korrosiva ämnen än tidigare. Detta har i sin tur lett till en ökning av bearbetningstemperaturer och tryck som krävs för att producera bränslen som uppfyller acceptabla specifikationer.
För att hålla jämna steg har den skyddande beläggningsindustrin varit tvungen att utveckla nya och förbättrade organiska polymerbeläggningar som klarar högre driftstemperaturer och korrosiva förhållanden. Chesterton/ARC erbjuder en rad högtemperaturbeläggningar som hanterar en mängd olika kemiska miljöe.

Olje- och gasindustrin driver också mycket äldre processutrustning konstruerad och tillverkad av material som lämpar sig för förhållanden som inte längre existerar. Denna utrustning måste antingen bytas ut med  betydande kostnader eller uppgraderas genom att antingen applicera skyddande polymerbeläggningar eller beklädnad med en mer korrosionsbeständig metall eller legering.

Testning och godkännande av nya beläggningsteknologier med hög temperatur

En av utmaningarna för tillverkare av skyddande beläggningar är att övertyga de stora olje- och gasproducenterna om att nya högre temperaturbeständiga beläggningar tål dessa mer aggressiva driftförhållanden. För olje- och gasföretag är insatserna så klart höga. En misslyckad beläggning i en processmiljö som leder till att en produktionsplattform stängs av kan kosta operatören miljontals euro/dollar i förlorad produktion. Säkerhet är ett annat viktigt kriterium, särskilt vid val av material som används antingen offshore eller vid ett raffinaderi. Alla nya material och tekniker måste testas noggrant och godkännas innan korrosionsingenjörer tillåter användning.

De flesta stora multinationella olje- och gasföretag har sina egna listor över kvalificerade och specificerade beläggningar som har uppfyllt kraven för laboratorietester och/eller erfarenhet inom området. Ofta måste laboratorietester utföras av oberoende tredjepartslaboratorier enligt standardiserade testmetoder. Många operatörer har dock sina egna unika testkrav som måste utföras för att en beläggning ska listas i deras specifikationer. Därför måste flera oberoende laboratorietester utföras för att uppfylla kraven från alla de globala olje- och gasföretagen. Detta ökar kostnaden för att utveckla nya material och ökar utvecklingstiden för att få nya testade beläggningar på marknaden.

Även om det kan finnas giltiga skäl till att olje- och gasföretag kräver vissa skillnader i produkttesterna som måste utföras av beläggningstillverkare, kan en mer gemensam konsensus om testning göra det möjligt för beläggningstillverkare att utveckla ny teknik snabbare och investera i mer FoU.

Nya beläggningsframsteg och hur de fungerar

Det finns två huvudpolymertyper som främst används för invändig beläggning av kärl och utrustning som utsätts för korrosion av vattenbaserade medier vid förhöjda temperaturer och tryck:

• Epoxipolymerer
• Vinylesterpolymerer

Även om dessa typer av polymerer har använts som skyddande beläggningar i årtionden, har de senaste framstegen inom denna teknik gjort det möjligt för tillverkare att producera beläggningar som klarar mycket högre temperaturer i vattenlösningar med kraftigt korrosiva förhållanden.

Dessa framsteg har möjliggjorts genom att utveckla polymerer som har mycket högre glasomvandlingstemperatur (Tg) än äldre traditionella epoxi- eller vinylesterpolymerer. Medan äldre teknik kunde uppnå Tg i intervallet 50 ° till 60 ° C, har dessa nya högtemperaturpolymerer (som används i ARC S5 högtemperaturbeläggning – den senaste utvecklingen från AW Chesterton Company) en Tg på upp till 210 ° C, vilket möjliggör kontinuerlig nedsänkning vid temperaturer upp till 180 ° C.

Skyddande beläggningar baserade på vinylesterpolymerer har också sett framsteg under de senaste åren när det gäller ultimata Tg -kapacitet. Användningen av vinylesterbaserade beläggningar har dock minskat i olje- och gasindustrin på grund av att dessa beläggningar är mer farliga under applicering.

Högtemperaturbeläggningar används vanligtvis på utrustning som hanterar vattenhaltiga processvätskor, där vattenhaltig korrosion är ett problem. Tillämpningsområdena inkluderar separationstankar, värmeväxlare och kylare, coalescer -kärl, knockout –kärl, rör och rörrullar, pumpar, ventiler och ett brett utbud av annan utrustning.

Partnerskap kommer att föra ny teknik till marknaden snabbare

Ser vi in ​​i framtiden är det säkert att olje- och gasindustrin kommer att möta nya utmaningar som kräver nya lösningar, särskilt när det gäller korrosionsskydd i högtemperaturmiljöer. Tillverkare av skyddande beläggningsystem som AW Chesterton Company är redo att möta dessa utmaningar och ser fram emot att bygga partnerskap med olje- och gasindustrin för att få ut ny teknik på marknaden snabbare och för att möjliggöra enklare antagande och acceptans.