Os tipos de metais usados ​​na indústria de petróleo e gás

A perfuração de petróleo bruto, bem como a produção, processamento, armazenamento e transporte deste produto energético, inflige enormes tensões e corrosão nos materiais usados ​​nos equipamentos da indústria petrolífera. Os fluidos que suportam ácidos utilizados durante as operações de perfuração podem entrar no tubo através do qual eles fluem. O petróleo bruto do solo contém substâncias como enxofre e sulfeto de hidrogênio que induzem a corrosão em dutos - um problema que afetou mais de 80% dos dutos que transportam petróleo da encosta norte do Alasca. Temperaturas superiores a 1.100 graus Fahrenheil em usinas de processamento de óleo podem tornar o aço quebradiço. Os metais usados ​​na indústria do petróleo têm que resistir a todos esses problemas.

Aço

O aço é o metal mais importante usado em todas as partes da indústria de petróleo e gás, desde a produção e processamento até a distribuição de produtos refinados. O aço carbono é uma liga de ferro com até 2% de carbono que aumenta a resistência do material e sua resistência à corrosão. O aço também contém vestígios de outros metais, como níquel ou cromo.

Níquel

A adição de níquel a ligas de aço aumenta sua resistência e resistência à corrosão. As ligas de níquel são comumente usadas em "árvores de natal" - combinações de válvulas e tubulações que se ajustam a uma cabeça de poço. O aço com 9% de teor de níquel é resistente a temperaturas extremamente altas e muito baixas; é usado em trocadores de calor óleo e gás a cerca de 392ºF e arrefecer a 70ºF, permitindo o transporte seguro do fluido.As ligas de aço e níquel são utilizadas extensivamente em instalações de processamento de gás e instalações de gás natural liquefeito devido à sua elevada resistência à corrosão e resistência.

Cobre

O cobre e suas ligas, como o bronze, têm excelente condutividade elétrica e térmica e propriedades criogênicas ou resistentes ao frio. Esses metais são usados ​​em válvulas, hastes, vedações e aplicações de transferência de calor. Uma liga de bronze com traços de níquel e alumínio pode ser usada em cabeças de poços e válvulas de prevenção de blowout. Sais de cobre, como sulfato de cobre, são usados ​​em plantas de processamento de gás para absorver o mercúrio. O mercúrio ocorre no gás natural e se separa durante o processamento. É tóxico para humanos e reage com outros metais no equipamento da planta, causando falhas frágeis.

Titânio

O titânio é um dos metais mais versáteis e valiosos utilizados nos setores de petróleo e gás e outras aplicações industriais. A adição de titânio a ligas de aço aumenta a resistência, a densidade e a resistência à corrosão do material. O uso desta liga na tubulação de fundo - o revestimento de liga de aço ao redor de um poço - se tornou difundido na última década.

Ligas de titânio de alta resistência usadas em peças de compressores são duráveis ​​e aumentam a vida útil dessas peças em comparação com outras ligas de aço. O titânio é altamente resistente à corrosão da água do mar, dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio. Ele mantém sua força nas temperaturas muito baixas (-240 graus F) necessárias para liquefazer o gás natural. É usado em tubulações de trocadores de calor em plantas de gás natural liquefeito e nos revestimentos dos vasos pressurizados em navios-tanque de GNL.

Cromo

O cromo foi um dos primeiros metais a ser usado no fortalecimento de ligas de aço e ainda é usado para esse fim. O aço de baixo carbono contendo 12 a 14 por cento de cromo é altamente resistente ao dióxido de carbono, ao sulfeto de hidrogênio e às altas temperaturas (acima de 435 graus F) encontrados nos poços de petróleo e gás mais profundos. O uso de tubos de aço contendo essa proporção de cromo disparou nos últimos cinco anos nos Estados Unidos com o boom na perfuração de gás de xisto. Compostos de cromo, como o lignossulfonato de cromo, têm sido usados ​​em fluidos de perfuração da indústria de petróleo como defloculantes; estes compostos reduzem a viscosidade do fluido e evitam que o material da rocha suspensa se obstrua em torno da broca. Mas, como os compostos de cromo danificaram o meio ambiente, eles foram substituídos em fluidos de perfuração por lignossulfonatos de ferro e cálcio.

Molibdênio

O molibdênio é outro metal que aumenta a resistência e a resistência à corrosão de ligas de aço. O aço de alto desempenho usado na construção de gasodutos contém entre 2% e 4% de molibdênio. Ele também é usado como um catalisador em processos de refinaria de petróleo que removem o enxofre para produzir gasolina com baixo teor de enxofre e outros combustíveis que atendem às regulamentações ambientais.