Geoterminen tekniikka hyödyntää sulan kallion tai magman lämpöä maapallon kuoren alla . Se tekee tämän käyttämällä höyryä, joka tuotetaan, kun vettä otetaan käyttöön näissä erittäin kuumissa ympäristöissä turbiinien kääntämiseksi, jotka sitten tuottavat sähköä ..
Geotermisiä järjestelmiä . on kahta päätyyppiä hydrotermisten järjestelmien tapauksessa vesi, josta höyry luodaan, on jo kuoren alla . Sitä vastoin parannettuja geotermisiä järjestelmiä vaatii veden huolellisen injektoinnin kuumaan kallion muodostumiseen, jotta geotermisen energian luominen ei ole mahdollista {2
Koska magma maapallon kuoren alla esiintyy luonnossa ja geotermisen energian keräämiseen ei liity sulan kallion lähdemateriaalin poistoa, se on enemmän tai vähemmän tyhjentämätön energialähde . Lisäksi tämän energian lähteen aiheuttamien kasvihuonekaasupäästöjen aiheuttamat kasvihuonekaasupäästöt ovat merkityksettömiä verrattuna geoterien ja {}}}}}} tuotettujen geoterien geoterien pääsynsä geoterien ja. Luo erittäin syövyttävä hapanpalvelun (SS) ympäristö . Tämä voi aiheuttaa vakavia vaurioita kauolla ja kaivopäässä, puhumattakaan ympäröivästä ympäristöstä, varsinkin jos käytetään virheellisiä materiaaleja .
Tässä blogissa tutkimme geotermisen tekniikan tukemiseen käytettyjä erilaisia materiaaleja sekä menetelmää materiaalien tai materiaalien yhdistelmän valitsemiseksi annetulle operaatiollesi .
Materiaalianalyysi: Geotermisen energian poraus
Metallimateriaalit
Pehmeä ja matala seostetut metallit,Kuten pienihiilihäiriöt, joita käytetään parhaiten paksuseinäisissä järjestelmissä ja ympäristöissä, joiden pH on suurempi kuin 6 ja matala kloridi-ionipitoisuus (alle 2%) . ne toimivat hyvin, kun korroosionopeus on kohtalainen (1-10 mpy) ja ne sopivat ohjattuihin virtausolosuhteisiin (5-7 fps) .} {{{5 korroosio ulkoisilla pinnoilla .
Nämä metallit eivät sovellu ohuen seinäisiin järjestelmiin, jotka johtuvat korkeista korroosioriskistä, mukaan lukien halkeaman ja kaivojen muodostumisen . ympäristöissä, joissa on korkea kloriditasot, rikki- tai alhaisten happitasojen läsnäolo lisää merkittävästi paikallisten ja yhtenäisten korroosioiden riskiä . niitä ei myöskään suositella korkean virtausolosuhteiden kanssa, jotka ovat suurta virtausolosuhteita tai kerrostavaa. ja stressiin liittyvät kysymykset .
Ruostumattomat teräksetVähennä yhtenäisen korroosion todennäköisyyttä geotermisissä porausympäristöissä . niiden vastus PIT: lle ja halkeiluun korroosio riippuu kromista ja molybdeenistä (MO), etenkin happettomissa olosuhteissa . AISI 300 -sarja-sarjassa. Ruostumattomat teräsmuodot toimivat hyvin geothermal-kondensateilla ja happivapaissa. Nesteet . AISI 400 -sarja, erityisesti 13% kromi, on tehokas turbiinin terille, pumpuille ja venttiilimateriaaleille .
Ruostumaton teräs voi kuitenkin kohdata useita korroosiohaasteita, mukaan lukien kaivojen korroosio, halkeilun korroosion murtuminen ja stressin korroosiosta . lisääntynyt kloridi-ionipitoisuus ja korkeammat lämpötilat voivat pahentaa näitä kysymyksiä . edelleen, austenitic-ruiskuttamattomat termit, kun stressi-korroosion halkeilu on kiireellistä, kloridi-ympäristöä. Ruostumattomat teräkset ovat yleensä vankempia . hiukkasten välistä korroosiota havaitaan sekä austenitic- että rautateräksillä, etenkin hitsauksen . erityis seoksissa, kuten AISI 430 (ferriitti), suositellaan komponenteille korkeassa kloridi -geotermisessä nesteympäristössä pit -CROCHION.}
Titaani- ja titaaniseoksetExcel ilmajäähdytteisissä tai öljyjäähdytteissä lämmönvaihtimissa, jotka osoittavat yleensä alle 0 . 3 mPy geotermisissä nesteissä . niiden korroosionopeus pysyy vakaana jopa lämpötilan nousun tai korkeamman kloridin (CL) ionin pitoisuuksien . titaanin kanssa, jotka eivät ole myös kavitaatiota ja vaikutusta ja virtausnopeuksia ja virtausnopeuksia 30 fps-arvonsa ja virtausnopeuksien kanssa. Resistanssi . titaaniseokset, kuten ti-code -7, ti-code -12 ja ti-code -29, osoittavat parantuneen vastustuksen paikalliselle korroosiolle verrattuna puhtaan titaaniin, etenkin korkeassa CL-ympäristössä.
Kuoppa- ja halkeamien korroosiot titaanissa voi tapahtua korkeissa lämpötiloissa ja Cl -ionipitoisuuksissa yli 10%{. titaanin katodinen luonne voi aiheuttaa galvaanisen korroosion, kun se on pariksi muiden metallien kanssa, ja hydraajasta .} titaaniajoja suositellaan. 100 ° C . Ne ovat erityisen tehokkaita järjestelmissä, joissa on happea tunkeutumista, joissa ruostumattomasta teräksestä valmistettu ja nikkeli-seokset saattavat epäonnistua paikallisesta korroosiosta . Titaniumseosten ihanteelliset sovellukset sisältävät kaivojen venttiilit, painemittarit, putket ja puhallusten estäjät . erittäin harhakarshiolosuhteisiin, kuten korkeat liuotetut kiinteät, alhaisella tasolla, alhaisella tasolla 230: lla 230: lle. Titaniumkoodi 29 on suositeltava putkikuljetuksissa, ja käyttöikä on yli 15 vuotta eikä uusimiskustannuksia . Se auttaa myös estämään hyvin kytkemistä ja vaurioita, etenkin raudan rikastettujen silikaattien kertymisen .
Nikkeliseokset,Erityisesti Ni-Cr-MO-seokset ovat erittäin suositeltavia käytettäväksi korkean lämpötilan geotermisten nesteiden kanssa johtuen niiden kestävästä korroosionkestävyydestä . erityiset seokset, kuten inconel -625 ja HasteLelloy c -256, osoittavat poikkeuksellisen voiman korrosioiden kanssa ., samanlaisia alloyeja Ominaisuudet ja erinomainen lujuus verrattuna ruostumattomasta teräksestä .
Tietyillä nikkeliseoksilla voi puuttua vastus stressin rikki halkeiluun tai vetyhallinnon hadistukselle, etenkin rikkivetyjen läsnä ollessa . ni-cu-seoksia, erityisesti käytettäviä käytettäviä käytettäviä ympäristöissä, joissa on alhaiset rikkiveden ja .}. Tämä rajoitus vaatii huolta nikkeliseosista.
Kuparipohjaiset seoksetAsetuksissa, joissa on korkea rikkipitoisuus, on harvinaista johtuen niiden herkkyydestä korroosioon . kupariseoksien tiedetään kehittävän halkeamia, kun ne altistetaan ammoniakkille tai vastaaville aineille ., kun ammoniakin ja ammoniumin tasot ovat alhaiset, kupari-all-all-all-all-all-all-all-all-{{ korkeammalla sinkkisisällöllä .
Muut metallimaiset materiaalit, kuten alumiiniseoksissa, on rajoitettuja sovelluksia geotermisen energian keräämisessä, koska ne ovat alttiita korroosioon ., kobolttiseokset kuitenkin erottuvat niiden levityksestä alueilla, jotka vaativat suurta kestävyyttä, etenkin hankautumisen lujuutta ja vastustuskykyä stressiä rikki halkeilua ., näitä seoksia pidetään myös zirconiumin ja tahdissa olevien osien käytöstä. happea .
Ei-metalliset materiaalit
Näitä materiaaleja, kuten betoni- ja polymeerikoostumuksia ja elastomeerejä, käytetään yhä enemmän geotermisissä kentissä ja porausoperaatioissa . Ne osoittavat usein parempaa korroosioresistenssiä verrattuna metalleihin ja seoksiin . lisäksi, että ne tarjoavat taloudellisia etuja, mukaan lukien alhaisemmat sijoituskustannukset ja laajennetut käyttö- ja huoltokauden, mikä tekee niistä kustannustehokkaita,}.
Näistä eduista huolimatta ei-metalliset materiaalit eivät sovellu käytettäväksi lämmönsiirtolaitteissa . niiden ominaisuudet ja toiminnallisuus tällaisissa sovelluksissa eivät välttämättä täytä vaadittuja standardeja, rajoittaen niiden käyttöä muille geotermisten toimintojen alueille .}}}}}}}}}}}
Materiaalien valintafilosofia
Kun päätetään siitä, ovatko materiaalit käyttäytymiselle (FFP) geotermiselle energiatoiminnollesi, on tärkeää ensin kerätä tietoja asiaankuuluvista korroosiohaasteista . Tämä sisältää kaivojen ja putkilinjan tietojen tarkistamisen ja tavanomaisten korjaavien vähentämiskäytäntöjen tunnistamisen . tunnistamisen
Saatuaan tietoa kaivo/virtausolosuhteista, pystyt kehittämään testattavien materiaalien luettelon . suorittaaksesi FFP -testauksen, sinun on simuloitava korroosioparametrit, kuten pH, happamat kaasut, lämpötila ja niin edelleen, tämän pohjalta . FFP
The FFP tests for SS must include general corrosion, sulfide stress cracking (if H₂S exists) and stress corrosion cracking at specific flow/well conditions. If oxygen contamination is considered a risk, testing for SS localised corrosion, such as crevice corrosion, must also be carried out. Furthermore, if sands are considered to be in the flow, Eroosiokorroosiotestejä voidaan myös tarvita .
Kun olet suorittanut tämän testauksen, sinulla on oltava tiedot, jotka tarvitset arvioidaksesi, onko yksi tai useampi valinnollisista materiaaleistasi tarkoituksenmukaista . Jos ehdokasta ei pidetä sopivina, käytä havaintojasi uuden luettelon kehittämiseen ja toista FFP -testausprosessia . ..
Geoterminen poraus ja OCTG
Geotermisten kenttien ankarat olosuhteet vaativat materiaaleja, jotka kestävät äärimmäisiä lämpötiloja, syövyttäviä nesteitä ja vaihtelevia painetasoja {. Nämä haihtuvat ympäristöt ovat analogisia niiden kanssa, joissa öljy- ja kaasuteollisuus toimii päivittäin, mikä tekee OCTG: tä ja linepipe hyvin sovittua geoterien energian ympäristössä. Näiden tuotteiden korroosiokestävyys ja kyky kestää korkea paine ja ylläpitää eheyttä kohonneissa lämpötiloissa on tullut korvaamattomia .
Kuten olemme tutkineet, materiaalit, kuten ruostumaton teräs, titaaniseokset, nikkeliseokset ja jopa ei-metalliset vaihtoehdot, on rooli geotermisten porausprojektien tukemisessa, ja operaation ja ympäristön ominaisuuksien ominaisuudet ja ympäristön tarkka valinta ja näiden materiaalien integrointi ei vain parantaisi ja Kestävä ja luotettava energiantuotanto, yhdenmukainen alan siirtymisen kanssa puhtaampia, uusiutuvia energialähteitä .
Kun geoterminen energia saavuttaa maailmanlaajuisen näkyvyyden, vigor strategisesti kääntyi vuonna 2024 edelläkävijän T & K-kehitykseen tälle puhtaalle resurssille . Tiimimme omaksui tekniset haasteet, ylittäen tiukat esteet läpimurtoinnovaatioihin ., joka on nyt varustettu leikkaamiseen.}}. Geoterminen vallankumous koskee asiantuntijoita räätälöityyn tukeen ja premium-tekniikkaan .
Lisätietoja voit kirjoittaa postilaatikkoommeinfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com
