Loading...
Les éléments de fixation offshore pétrole et gaz doivent résister à la corrosion par l'eau de mer, à la fissuration induite par H2S et aux pressions extrêmes jusqu'à 15 000+ psi. NACE MR0175/ISO 15156 régit la sélection des matériaux pour les environnements de service corrosif. Inconel 718 (1379 MPa en traction) est le choix principal pour la boulonnerie structurelle sous-marine à haute résistance, tandis que Super Duplex 2507 (PREN ≥42,5) offre une résistance aux chlorures économique pour les connecteurs sous-marins et les applications en surface.
Les opérations pétrolières et gazières offshore imposent certaines des conditions les plus exigeantes aux matériaux des éléments de fixation : immersion continue dans l'eau de mer, exposition au sulfure d'hydrogène (H2S) et au dioxyde de carbone (CO2), pressions extrêmes jusqu'à 15 000+ psi en fond de puits et températures allant de -46°C à plus de 200°C. Le choix d'un mauvais alliage peut entraîner une fissuration par corrosion sous contrainte sulfurée (SSC), une fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) ou une fissuration induite par l'hydrogène (HIC) avec des conséquences catastrophiques.
NACE MR0175/ISO 15156 est la norme régissant les matériaux métalliques dans les environnements contenant du H2S (service corrosif) dans la production pétrolière et gazière. Elle traite de la fissuration par corrosion sous contrainte sulfurée (SSC), de la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC), de la fissuration induite par l'hydrogène (HIC), de la fissuration par paliers, de la fissuration induite par l'hydrogène orientée par les contraintes (SOHIC) et de la fissuration sous contrainte d'hydrogène induite galvaniquement (GHSC). La conformité est obligatoire pour tous les éléments de fixation en service corrosif.
Le tableau suivant fournit des recommandations d'alliages pour les applications courantes d'éléments de fixation offshore pétrole et gaz, basées sur les pratiques industrielles et les exigences de conformité NACE MR0175.
| Composant | Alliages recommandés | Pourquoi |
|---|---|---|
| Tête de puits sous-marine / boulonnerie d'arbre | Inconel 718, Inconel 625 | Haute résistance + résistance à l'eau de mer ; 718 pour charges structurelles, 625 pour rechargements soudés |
| Boulons de connecteurs sous-marins | Super Duplex 2507, Inconel 718 | Résistance aux chlorures + haute résistance |
| Boulonnerie de brides en surface | Duplex 2205, Super Duplex 2507 | Résistance à la corrosion économique |
| Fond de puits (service corrosif) | Inconel 718, Inconel 625 | H₂S + haute température + haute pression |
| Boulonnerie de riser | Super Duplex 2507, Inconel 625 | Immersion prolongée en eau de mer |
| Fixations d'échangeurs de chaleur | Inconel 625, Hastelloy C-276 | Compatibilité avec les fluides de procédé |
NACE MR0175 spécifie des valeurs de dureté maximales pour prévenir la fissuration par corrosion sous contrainte sulfurée : Inconel 625 (recuit) max 22 HRC (237 HBW), Inconel 718 (durci par vieillissement) max 40 HRC, Duplex 2205 max 28 HRC et Super Duplex 2507 max 32 HRC. Le dépassement de ces limites dans les environnements de service corrosif présente un risque de défaillance par SSC.
Les éléments de fixation sous-marins et en surface fonctionnent à des températures de -46°C à 250°C, les températures en fond de puits dépassant 200°C. Les pressions atteignent 5 000–10 000 psi en sous-marin et 15 000+ psi en fond de puits. Les milieux comprennent l'eau de mer, H2S, CO2, la saumure et les fluides de production. La sélection des matériaux doit tenir compte de toutes ces variables simultanément.
L'Inconel est très résistant dans une large plage de températures, de moins de zéro à environ 980°C. Le matériau a également une très bonne résistance aux acides minéraux et organiques.
Voir les spécificationsL'Hastelloy présente une résistance élevée à la corrosion dans les environnements oxydants et réducteurs. Le matériau a une excellente résistance à la corrosion localisée telle que les piqûres ainsi qu'à la fissuration par corrosion sous contrainte et caverneuse.
Voir les spécificationsPar rapport aux nuances d'acier inoxydable standard, le Duplex est deux fois plus résistant et plus résistant à la corrosion localisée. La résistance à la corrosion est excellente dans les environnements contenant de l'acide phosphorique, des acides organiques et du chlorure.
Voir les spécificationsNotre équipe possède des décennies d'expérience dans la fourniture d'éléments de fixation en alliages exotiques pour les applications critiques. Contactez-nous pour des conseils sur le choix d'alliage et des devis compétitifs.