Nous explorons lealliages de nickel haute performancequi ouvrent la voie aux opérations sous-marines dans l’industrie pétrolière et gazière
Notre besoin d’énergie fiable continue de croître dans le monde entier, il est donc vital de trouver des moyens d’utiliser les réserves naturelles. Qu’il s’agisse de l’accès aux champs de pétrole et de gaz offshore ou de l’installation d’installations éoliennes offshore, les opérations sous-marines sont vitales. Cependant, les structures marines entièrement immergées posent aux ingénieurs concepteurs un certain nombre de problèmes techniques, notamment en ce qui concerne le choix des matériaux.
L’environnement sous-marin de l’industrie pétrolière et gazière est particulièrement difficile. La présence d’eau de mer exerce une pression énorme sur les matériaux et les équipements et les rend sensibles à la corrosion provoquée par des éléments externes. Ils sont également sujets à la corrosion de l’intérieur. Les structures sont utilisées pour l’exploration, le forage et le développement de champs de pétrole et de gaz dans les eaux britanniques et au large des côtes.
Les alliages de nickel hautes performances conviennent parfaitement à une utilisation dans les environnements sous-marins. Ils sont très résistants à la corrosion par l’eau de mer, c’est pourquoi ils sont souvent choisis pour être utilisés dans ces projets. Les alliages de nickel se caractérisent également par leur capacité à résister à des pressions élevées et sont exceptionnellement solides. Ils sont spécialement conçus pour être utilisés dans certains des environnements d’ingénierie les plus extrêmes.
1. Alliages Inconel dans les projets sous-marins
L'alliage de nickel phare de la famille INCONEL, l'alliage INCONEL 625, constitue un excellent choix pour les applications en eau de mer. Sa combinaison unique de nickel et de chrome, ainsi que des quantités modérées de molybdène, de fer et de niobium, confère à l'industrie métallurgique une résistance à la corrosion de pointe. Il résiste aux piqûres et à la corrosion caverneuse, courantes dans les applications marines. Il présente également une résistance élevée à la fatigue, une résistance élevée à la traction et une résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte ionique chlorure. En conséquence, il peut être utilisé dans une variété d’applications sous-marines, y compris des composants pour dispositifs et raccords de contrôle sous-marins.
INCONEL Alloy 22 peut également être utilisé dans certaines situations sous-marines. Cet alliage de nickel entièrement austénitique a une teneur élevée en chrome avec des ajouts importants de molybdène, de titane et de tungstène. Il est particulièrement résistant à la corrosion par l’eau, ainsi qu’à la corrosion humide provoquée par des milieux oxydants et réducteurs. Il présente également une excellente résistance à l’eau de mer stagnante et courante.
Un autre matériau de l'alliage INCONEL 725 est spécialement conçu pour les environnements corrosifs sévères. Il est à peu près similaire à l'alliage INCONEL 625 mais a été vieilli jusqu'à atteindre une résistance deux fois supérieure à celle de son précurseur. C'est le meilleur choix pour une utilisation dans les applications où un niveau de résistance plus élevé est requis sans compromettre la résistance à la corrosion. Il est couramment utilisé pour les fixations dans les applications marines en raison de sa haute résistance aux piqûres et à l’érosion par crevasses dans l’eau de mer. Les données montrent queAlliage INCONEL 725est supérieur à l'alliage INCONEL 625 pour l'initiation de la corrosion caverneuse dans l'eau de mer.
Bien que connu pour ses performances exceptionnelles dans le traitement chimique, l'alliage INCONEL C-276 n'est pas étranger aux environnements agressifs, et l'eau de mer ne fait pas exception. Il présente une excellente résistance à la corrosion par l'eau de mer, en particulier dans des conditions de fissures susceptibles d'éroder d'autres matériaux sous-marins couramment utilisés tels que l'INCONEL Alloy 625 et le MONEL Alloy 400 (voir ci-dessous).
De plus, au sein de la famille des alliages INCONEL, l'INCONEL Alloy 690 et l'INCONEL Alloy 693 sont utilisés dans diverses applications sous-marines. L'INCONEL Alloy 690 est un alliage à haute teneur en chrome-nickel qui présente une grande résistance aux conditions aqueuses. Il fonctionne également à des températures élevées. Pendant ce temps, INCONEL Alloy 693 développe davantage l'INCONEL Alloy 690 en conservant les avantages de la teneur élevée en chrome mais en ajoutant environ 3 % d'aluminium, ce qui améliore la résistance à la corrosion à haute température dans de nombreux environnements extrêmement corrosifs.
2. Applications de la série Incoloy
Pour les opérations sous-marines, la série d’alliages de nickel INCOLOY ne doit pas être négligée. ces versions en nickel plus pauvres de la série INCONEL peuvent être plus économiques tout en étant mieux adaptées à l'utilisation prévue dans certaines applications.
Par exemple, l’alliage INCOLOY 825 est un choix populaire pour les puits et les conduites de collecte de gaz naturel et de gaz acide. Dans les environnements d’eau de mer, il offre une résistance élevée à la corrosion générale, à la corrosion caverneuse et intergranulaire, ainsi qu’à la fissuration par corrosion sous contrainte.
L'alliage INCOLOY 925 est un mélange parfait de molybdène, de cuivre, de titane et d'aluminium avec des quantités importantes de nickel, de fer et de chrome. Ce mélange puissant produit un alliage extrêmement solide et très résistant à de nombreux types de corrosion. Les applications incluent les composants de puits de gaz de fond pour les environnements de gaz naturel et de gaz acide, les puits marins et les systèmes de tuyauterie à haute résistance. Il est également utilisé dans les fixations marines où sa haute résistance constitue un réel avantage.
Enfin, l’INCONEL Alloy 800 est un matériau classique. Il existe depuis longtemps déjà : il a été introduit sur le marché dans les années 1950. Bien qu’il ait été quelque peu remplacé par des matériaux modernes plus avancés, il reste un matériau polyvalent et multifonctionnel dans certaines applications sous-marines. Il présente une bonne résistance générale à la corrosion dans les environnements aqueux, y compris les températures élevées.
3. Applications de la série Monel
L'alliage MONEL 400 est également utilisé dans les environnements sous-marins. Cealliage nickel-cuivreest solide et polyvalent. Il présente une bonne résistance à la corrosion dans de nombreuses conditions (y compris l’eau de mer à écoulement rapide). Cela lui permet d'être utilisé dans une large gamme d'applications marines.
Il est également résistant à la contamination biologique et à la MIC (corrosion influencée par des microbiologies), deux des principaux problèmes associés aux opérations sous-marines. En conséquence, MONEL Alloy 400 peut être utilisé pour fabriquer une protection contre les vagues pour les colonnes montantes de plate-forme et les pieds de tour en acier sur les plates-formes de forage offshore. E-mail:sxthsteel@sxth-group.com