海底环境中的镍合金选择指南

我们探索高性能镍合金,它们在石油和天然气行业的海底作业中处于领先地位
我们对可靠能源的需求在世界范围内持续增长,因此找到利用自然保护区的方法至关重要。无论是进入海上油气田,还是海上风力发电结构的安装,海底作业都至关重要。但是,完全淹没的海洋结构给设计工程师带来了许多技术问题,尤其是在材料选择方面。
石油和天然气工业中的海底环境特别困难。海水的存在使材料和设备承受着巨大的压力,并使它们易于受到外界因素的腐蚀。同样,它们也从内部受到腐蚀。结构用于水域和近海的油气田的勘探,钻探和开发。
高性能镍合金非常适合在海底环境中使用。它们具有很高的抗海水腐蚀的能力,这就是为什么在这些项目中经常选择使用它们的原因。镍合金的特性还包括承受高压的能力,并且异常坚固。它们是专门为在工程中某些最极端的环境中使用而设计的。
海底项目中的INCONEL625合金
INCONEL系列的旗舰镍合金,INCONEL 625合金,是海水应用的绝佳选择。其独特的镍和铬组合,以及适量的钼,铁和铌,使金属具有行业领先的耐腐蚀性。INCONEL 625合金具有抗点蚀和缝隙腐蚀的能力,这在海洋用途中很常见。它还具有很高的抗疲劳强度,高抗拉强度和抗氯离子应力腐蚀开裂的能力。因此,INCONEL 625合金可用于各种海底应用,包括用于水下控制装置和配件的组件。
哈氏合金C22在某些海底情况下也很有用。这种全奥氏体镍合金具有高含量的铬,并大量添加了钼,钛和钨。它特别耐水性腐蚀以及通过氧化和还原介质的湿腐蚀。哈氏合金C22还具有出色的抵抗停滞和流动海水的能力。
INCONEL 725合金中专门针对严重腐蚀环境设计的另一种材料。它与INCONEL 625合金大致相似,但是经过时效处理,强度是其前驱体的两倍。它是用于需要更高强度但又不影响耐腐蚀性的场合的最佳选择。由于它对海水的点蚀和缝隙侵蚀具有很高的抵抗力,因此通常用于海洋应用中的紧固件。数据表明,在海水中缝隙腐蚀引发方面,INCONEL 725合金优于INCONEL 625合金。
虽然因其在化学加工中的出色性能而闻名,但哈氏合金C-276在侵蚀性环境中并不陌生,海水也不例外。它具有出色的抗海水腐蚀性能,特别是在可能侵蚀其他常用海底材料(例如INCONEL625和MONEL400)的缝隙条件下。
此外,在INCONEL合金系列中,INCONEL 690合金和INCONEL 693合金都可用于各种海底应用。INCONEL合金690是一种高铬镍合金,对水性条件表现出极大的抵抗力。它还在高温条件下运行。同时,INCONEL693合金进一步发展了INCONEL690合金,保留了高铬含量的优点,但是添加了约3%的铝,从而在许多严重腐蚀的环境中增强了对高温腐蚀的抵抗力。
INCOLOY系列的应用
对于海底作业也不可忽视镍合金的INCOLOY系列。INCONEL系列的这些较贫镍的版本可以更经济,同时在某些应用场合中仍然更适合于目标用途。
例如,INCOLOY 825合金是天然气和酸性气体的油井和集气管的流行选择。在海水环境中,它对一般腐蚀,缝隙腐蚀和晶间腐蚀以及应力腐蚀开裂具有很高的抵抗力。
INCOLOY 925合金完美地融合了钼,铜,钛和铝以及大量的镍,铁和铬元素。这种强力混合产生的合金强度极高,并且对多种类型的腐蚀均具有极高的抵抗力。它的应用包括用于天然气和酸性气体环境的井下气井组件,船用竖井和高强度管道系统。它也用于船用紧固件,其高强度是真正的优势。
最后,INCONEL800合金是经典材料。现在已经存在了很长时间-它于1950年代被引入市场。尽管它已在某种程度上被更先进的现代材料所取代,但在某些海底应用中,它仍然是一种多功能的多面手。它对包括高温在内的水性环境具有良好的一般耐腐蚀性。
使用蒙乃尔合金时
MONEL400合金也用于海底环境中。这种镍铜合金坚固且用途广泛。在许多情况下(包括快速流动的海水),它具有良好的耐腐蚀性。这使得它在广泛的海洋应用中很有用。
MONEL400还能抵抗生物污染和与水下作业相关的两个主要问题MIC(微生物影响的腐蚀)。因此,MONEL400合金可用于制造海上钻井平台上的平台立管和钢制塔架支腿的防波涛护层。
以上是一些常用于海洋耐腐蚀环境的镍合金,这些镍合金都具有出色的耐腐蚀性能和良好的机械性能,是镍合金大家族中的不可或缺的一部分。