PRE

عربــي

فهم PRE: رقم مقاومة التآكل بالنقرات في صناعة النفط والغاز

في صناعة النفط والغاز، يعتبر التآكل مصدر قلق كبير، مما يؤدي إلى إصلاحات باهظة الثمن وتوقف الإنتاج والمخاطر البيئية. لمكافحة ذلك، يجب أن تتمتع المواد المستخدمة في هذه الصناعة بمقاومة استثنائية لأشكال التآكل المختلفة، خاصة تآكل النقرات. وواحد من أهم المعايير المستخدمة لتقييم هذه المقاومة هو **رقم مقاومة التآكل بالنقرات (PRE).**

ما هو رقم مقاومة التآكل بالنقرات (PRE)?

PRE هو قيمة عددية تحدد مقاومة المادة للتآكل بالنقرات، وهو شكل موضعي من أشكال التآكل الذي يهاجم مناطق محددة على سطح المعدن. ويتم حسابه بناءً على التركيب الكيميائي للمادة، مع التركيز بشكل أساسي على تركيز **الكروم (Cr)** و **الموليبدينوم (Mo)**، اللذين يُعرف عنهما تحسين مقاومة التآكل بالنقرات.

لماذا PRE مهم؟

التنبؤ بأداء المادة: يوفر PRE طريقة موحدة لمقارنة مقاومة التآكل بالنقرات لمختلف المواد. وهذا يسمح للمهندسين باختيار المواد الأنسب لبيئات وتطبيقات معينة.
ضمان السلامة والموثوقية: من خلال اختيار مواد ذات قيم PRE مناسبة، يمكن للشركات تقليل مخاطر التآكل بالنقرات، ومنع التسربات، والفشل، والكوارث البيئية المحتملة.
تحسين التكلفة: إن معرفة PRE للمواد يسمح للمهندسين باختيار الخيارات الأكثر فعالية من حيث التكلفة دون المساومة على السلامة أو الأداء.

حساب PRE:

الصيغة الأكثر استخدامًا لحساب PRE هي:

PRE = %Cr + 3.3 x %Mo

حيث:

%Cr يمثل نسبة الكروم في المادة
%Mo يمثل نسبة الموليبدينوم في المادة

بشكل عام، تشير قيم PRE الأعلى إلى مقاومة أكبر للتآكل بالنقرات. ومع ذلك، من المهم مراعاة عوامل أخرى مثل البيئة المحددة، ومستويات الإجهاد، ووجود عناصر تآكلية أخرى عند تقييم ملاءمة المواد.

مثال على تطبيق PRE:

الفولاذ المقاوم للصدأ: الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، مع PRE حوالي 35، يوفر مقاومة ممتازة للتآكل بالنقرات في العديد من تطبيقات النفط والغاز.
سبائك النيكل: سبائك مثل Hastelloy C-276، مع قيم PRE تتجاوز 50، تتمتع بمقاومة عالية للتآكل بالنقرات في البيئات العدوانية مثل إنتاج الغاز الحامض.

الاستنتاج:

PRE أداة أساسية للمهندسين والمهنيين العاملين في صناعة النفط والغاز. من خلال فهم واستخدام هذا المقياس، يمكنهم ضمان اختيار المواد التي توفر مقاومة مثالية للتآكل بالنقرات، مما يحسن السلامة والموثوقية وفعالية التكلفة طوال دورة حياة المشروع.

Test Your Knowledge

Quiz: Pitting Resistance Equivalent Number (PRE)

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What does PRE stand for?

a) Pitting Resistance Efficiency b) Pitting Resistance Equivalent Number c) Protective Resistance Equivalent Number d) Percentage Resistance Evaluation

Answer

b) Pitting Resistance Equivalent Number

2. Which elements primarily contribute to a material's PRE value?

a) Iron and Nickel b) Chromium and Molybdenum c) Copper and Zinc d) Aluminum and Magnesium

Answer

b) Chromium and Molybdenum

3. A higher PRE value generally indicates:

a) Greater resistance to pitting corrosion b) Lower resistance to pitting corrosion c) No relation to pitting corrosion d) Increased susceptibility to other forms of corrosion

Answer

a) Greater resistance to pitting corrosion

4. Which of the following is NOT a benefit of utilizing PRE in material selection?

a) Predicting material performance b) Ensuring safety and reliability c) Cost optimization d) Determining the exact lifespan of a material

Answer

d) Determining the exact lifespan of a material

5. What is the PRE value of a material containing 12% Chromium and 4% Molybdenum?

a) 12 b) 24 c) 26.2 d) 36

Answer

c) 26.2 (PRE = %Cr + 3.3 x %Mo = 12 + 3.3 x 4 = 26.2)

Exercise: Material Selection

Scenario: You are designing a pipeline for transporting sour gas. Sour gas contains hydrogen sulfide (H2S), which is highly corrosive. You need to select a suitable material for the pipeline.

Materials:

Material A: Stainless Steel 304 (PRE = 19)
Material B: Stainless Steel 316L (PRE = 35)
Material C: Nickel Alloy Hastelloy C-276 (PRE = 55)

Instructions:

Based on the given PRE values, rank the materials from least to most resistant to pitting corrosion in the sour gas environment.
Explain your reasoning for choosing the most resistant material for the sour gas pipeline.

Exercice Correction

1. **Material Ranking (Least to Most Resistant):** * Material A: Stainless Steel 304 (PRE = 19) * Material B: Stainless Steel 316L (PRE = 35) * Material C: Nickel Alloy Hastelloy C-276 (PRE = 55)

2. **Reasoning for Choosing Material C:** * Sour gas environments are highly corrosive due to the presence of H2S. * Material C (Hastelloy C-276) has the highest PRE value (55), indicating exceptional resistance to pitting corrosion. * Although Material B (316L) offers good resistance, Material C's superior PRE value makes it the most suitable choice for this aggressive application, ensuring better long-term performance and safety.

Books

Corrosion Engineering by Dennis R. Uhlig and Reginald Winston Revie
Corrosion and its Control in the Oil and Gas Industry by A.K.T. Lau and D.P. La
Corrosion Basics: An Introduction by ASM International
Materials Selection for Oil and Gas Production by A.K.T. Lau

Articles

Pitting Corrosion: A Review by M.G. Fontana and N.D. Greene (Journal of Electrochemical Society, 1958)
Pitting Resistance Equivalent Number (PRE) for Stainless Steels by R.D. McCright (Corrosion, 1978)
The Use of Pitting Resistance Equivalent Number (PRE) to Select Corrosion Resistant Alloys for Oil and Gas Applications by A.K.T. Lau (Corrosion, 2003)
Pitting Corrosion: A Critical Review of Current Knowledge by S.P. Nunes et al. (Corrosion Reviews, 2015)