Die Arten von Metallen, die in der Öl- und Gasindustrie verwendet werden

Erdölbohrungen sowie die Herstellung, Verarbeitung, Lagerung und Beförderung dieses Energieprodukts verursachen enorme Belastungen und Korrosion bei den Materialien, die in Anlagen der Erdölindustrie verwendet werden. Bei Bohrvorgängen verwendete säurehaltige Flüssigkeiten können in den von ihnen durchströmten Schläuchen fressen. Rohöl aus dem Boden enthält Substanzen wie Schwefel und Schwefelwasserstoff, die Korrosion in Pipelines verursachen - ein Problem, das mehr als 80 Prozent der Pipelines betroffen hat, die Rohöl aus Alaskas North Slope transportieren. Temperaturen über 1100 Grad Fahrenheit in Ölverarbeitungsanlagen können Stahl brüchig machen. In der Erdölindustrie verwendete Metalle müssen all diesen Problemen standhalten.

Stehlen

Stahl ist das wichtigste Metall, das in allen Bereichen der Öl- und Gasindustrie verwendet wird, von der Herstellung und Verarbeitung bis zum Vertrieb raffinierter Produkte. Kohlenstoffstahl ist eine Eisenlegierung mit bis zu 2 Prozent Kohlenstoff, die die Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit des Materials erhöht. Der Stahl enthält auch Spuren von anderen Metallen wie Nickel oder Chrom.

Nickel

Der Zusatz von Nickel zu Stahllegierungen erhöht deren Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. In „Weihnachtsbäumen“ werden häufig Nickellegierungen verwendet - Kombinationen von Ventilen und Rohrleitungen, die über einen Bohrlochkopf passen. Stahl mit einem Nickelgehalt von 9 Prozent ist bei extrem hohen und sehr niedrigen Temperaturen zäh; er wird in Wärmetauschern eingesetzt, die Wärme abführen Öl und Gas bei etwa 392 Grad Fahrenheit und kühlen es auf 70 Grad Fahrenheit ab, wodurch ein sicherer Transport der Flüssigkeit ermöglicht wird. Stahl und Nickellegierungen werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit in Gasaufbereitungsanlagen und Flüssiggasanlagen häufig verwendet.

Kupfer

Kupfer und seine Legierungen wie Bronze weisen eine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie kryogene oder kältebeständige Eigenschaften auf. Diese Metalle werden in Ventilen, Stielen, Dichtungen und Wärmeübertragungsanwendungen eingesetzt. Eine Bronzelegierung mit Spuren von Nickel und Aluminium kann in Bohrköpfen und Ausblasventilen verwendet werden. Kupfersalze wie Kupfersulfat werden in Gasaufbereitungsanlagen zur Absorption von Quecksilber verwendet. Quecksilber kommt in Erdgas vor und scheidet sich bei der Verarbeitung aus. Es ist giftig für den Menschen und reagiert mit anderen Metallen in der Ausrüstung der Anlage, was zu einem Versagen der Sprödigkeit führt.

Titan

Titan ist eines der vielseitigsten und wertvollsten Metalle, die im Öl- und Gassektor sowie in anderen industriellen Anwendungen eingesetzt werden. Der Zusatz von Titan zu Stahllegierungen erhöht die Festigkeit, Dichte und Korrosionsbeständigkeit des Materials. Die Verwendung dieser Legierung in Bohrlöchern - die Stahllegierung um ein Bohrloch herum - hat sich im letzten Jahrzehnt weit verbreitet.

Hochfeste Titanlegierungen, die in Verdichterteilen verwendet werden, sind langlebig und erhöhen die Lebensdauer dieser Teile im Vergleich zu anderen Stahllegierungen. Titan ist sehr resistent gegen Korrosion von Meerwasser, Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff. Es behält seine Stärke bei den sehr niedrigen Temperaturen (-240 Grad Fahrenheit) bei, die zur Verflüssigung von Erdgas erforderlich sind. Es wird in Wärmetauscherschläuchen in Flüssiggasanlagen und in den Auskleidungen der Druckbehälter in LNG-Tankern eingesetzt.

Chrom

Chrom war eines der ersten Metalle, das zur Verfestigung von Stahllegierungen verwendet wurde und wird immer noch für diesen Zweck verwendet. Kohlenstoffarmer Stahl, der 12 bis 14 Prozent Chrom enthält, ist sehr beständig gegen Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff und die hohen Temperaturen (über 435 Grad Fahrenheit), die in den tiefsten Öl- und Gasbohrlöchern zu finden sind. Die Verwendung von Stahlrohren, die diesen Chromanteil enthalten, hat in den letzten fünf Jahren in den Vereinigten Staaten mit dem Boom bei Schiefergasbohrungen stark zugenommen. Chromverbindungen wie Chromlignosulfonat wurden in Ölflüssigkeiten der Erdölindustrie als Entflockungsmittel eingesetzt; Diese Verbindungen verringern die Viskosität der Flüssigkeit und verhindern, dass sich suspendiertes Gesteinsmaterial um den Bohrer herum verstopfen kann. Da Chromverbindungen jedoch nachweislich die Umwelt schädigen, wurden sie in Bohrflüssigkeiten durch Eisen- und Calciumligninsulfonate ersetzt.

Molybdän

Molybdän ist ein weiteres Metall, das die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Stahllegierungen erhöht. Hochleistungsstahl für den Bau von Gasleitungen enthält zwischen 2 und 4 Prozent Molybdän. Es wird auch als Katalysator in Ölraffinerieprozessen verwendet, bei denen Schwefel entfernt wird, um schwefelarmes Benzin und andere Kraftstoffe herzustellen, die den Umweltvorschriften entsprechen.