Quali sono alcuni materiali comuni utilizzati nei componenti dell'industria petrolifera e del gas?

I componenti dell'industria petrolifera e del gas operano in condizioni estreme di alta temperatura, alta pressione, forte corrosione ed elevata usura, imponendo requisiti estremamente severi alle prestazioni dei materiali. Per garantire la sicurezza e la durata delle apparecchiature, la scelta dei materiali deve considerare la resistenza alla corrosione, la robustezza, la tenacità e la resistenza all'usura. Di seguito sono riportati alcuni tipi comuni e chiave di materiali e le loro applicazioni tipiche:

Leghe resistenti alla corrosione-: la scelta fondamentale per affrontare ambienti acidi e ad alto-cloruro
Nei fluidi petroliferi e gassosi contenenti H₂S, CO₂ o ioni di cloruro elevati, l'acciaio comune è altamente suscettibile alla tensocorrosione, rendendo necessario l'uso di leghe resistenti alla corrosione-ad alte prestazioni.

Leghe resistenti alla corrosione-a base di nichel-e ferro-a base di nichel-
Rappresentate da Incoloy 825 (Fe-Ni-Cr-Mo-Cu), con un contenuto di nichel di circa il 40%, queste leghe possiedono un'eccellente resistenza agli acidi ossidanti, agli acidi riducenti e alla corrosione da stress da ioni cloruro, rendendole adatte per condutture petrolchimiche, scambiatori di calore e apparecchiature di desolforazione dei gas di scarico.

Per le applicazioni più avanzate, Inconel 625 (Ni-Cr-Mo-Nb) offre una maggiore resistenza alla corrosione per vaiolatura in acqua di mare tropicale e ambienti ionici complessi.

Serie in acciaio inossidabile

Acciaio inossidabile duplex (ad esempio 2205): combina un'elevata robustezza con un'eccellente resistenza alla corrosione da ioni cloruro, comunemente utilizzato nelle tubazioni delle piattaforme offshore e nelle valvole delle pompe.

Super Austenitic Stainless Steel (e.g., 254SMO): High Mo content (6%~7%) gives it a PREN value >40, garantendo un'ottima resistenza alla corrosione localizzata.

Acciaio inossidabile martensitico: come 13Cr e Super 13Cr, che offrono elevata resistenza e basso costo, adatti per raccordi a T, gomiti e altri componenti in ambienti con CO₂ debolmente acidi.

Acciaio strutturale legato

Il materiale principale per sopportare l'alta pressione e l'impatto meccanico. Utilizzato in componenti portanti-come aste di perforazione, involucri e giunti, che richiedono elevata resistenza, buona tenacità e saldabilità.

Acciaio legato AISI 4145: con un contenuto di carbonio superiore a 4140, mostra maggiore robustezza e resistenza alla fatica dopo la tempra e il rinvenimento ed è ampiamente utilizzato in componenti critici come collari di perforazione, giunti di tubi di perforazione e motori di fondo pozzo.

Acciai resistenti al calore della serie Cr-Mo-: come 2,25Cr-1Mo e 3Cr-1Mo-V, utilizzati in ambienti esposti ad alta-temperatura dell'idrogeno-come i reattori di idrotrattamento nelle raffinerie di petrolio, dotati di resistenza al cracking indotto dall'idrogeno e al creep ad alta temperatura.

Acciaio per tubazioni (serie L): progettato specificatamente per oleodotti e gasdotti a lunga distanza-, che richiedono elevata resistenza, elevata resilienza e una bassa temperatura di transizione duttile-fragile per garantire l'assenza di fratture fragili alle basse temperature.