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PRE

Comprendre le PRE : Nombre équivalent de résistance à la piqûre dans l'industrie pétrolière et gazière

Dans l'industrie pétrolière et gazière, la corrosion est une préoccupation majeure, entraînant des réparations coûteuses, des arrêts de production et des risques environnementaux. Pour lutter contre cela, les matériaux utilisés dans l'industrie doivent posséder une résistance exceptionnelle à diverses formes de corrosion, en particulier la corrosion par piqûres. Une métrique clé utilisée pour évaluer cette résistance est le **Nombre équivalent de résistance à la piqûre (PRE)**.

Qu'est-ce que le Nombre équivalent de résistance à la piqûre (PRE) ?

Le PRE est une valeur numérique qui quantifie la résistance d'un matériau à la corrosion par piqûres, une forme localisée de corrosion qui attaque des zones spécifiques sur la surface d'un métal. Il est calculé en fonction de la composition chimique du matériau, en se concentrant principalement sur la concentration du **chrome (Cr)** et du **molybdène (Mo)**, qui sont connus pour améliorer la résistance à la piqûre.

Pourquoi le PRE est-il important ?

  • Prédiction des performances des matériaux : Le PRE fournit une méthode standardisée pour comparer la résistance à la piqûre de divers matériaux. Cela permet aux ingénieurs de choisir les matériaux les mieux adaptés à des environnements et des applications spécifiques.
  • Assurer la sécurité et la fiabilité : En sélectionnant des matériaux avec des valeurs PRE adéquates, les entreprises peuvent minimiser le risque de corrosion par piqûres, empêchant ainsi les fuites, les pannes et les catastrophes environnementales potentielles.
  • Optimisation des coûts : Connaître le PRE des matériaux permet aux ingénieurs de choisir les options les plus rentables sans compromettre la sécurité ou les performances.

Calcul du PRE :

La formule la plus couramment utilisée pour calculer le PRE est :

PRE = %Cr + 3.3 x %Mo

Où :

  • %Cr représente le pourcentage de chrome dans le matériau
  • %Mo représente le pourcentage de molybdène dans le matériau

Des valeurs PRE plus élevées indiquent généralement une plus grande résistance à la corrosion par piqûres. Cependant, il est important de tenir compte d'autres facteurs tels que l'environnement spécifique, les niveaux de contrainte et la présence d'autres éléments corrosifs lors de l'évaluation de la pertinence du matériau.

Exemple d'application du PRE :

  • Aciers inoxydables : L'acier inoxydable 316L, avec un PRE d'environ 35, offre une excellente résistance à la corrosion par piqûres dans de nombreuses applications pétrolières et gazières.
  • Alliages de nickel : Des alliages comme Hastelloy C-276, avec des valeurs PRE supérieures à 50, sont hautement résistants à la corrosion par piqûres dans des environnements agressifs comme la production de gaz acide.

Conclusion :

Le PRE est un outil essentiel pour les ingénieurs et les professionnels de l'industrie pétrolière et gazière. En comprenant et en utilisant cette métrique, ils peuvent s'assurer de la sélection de matériaux qui offrent une résistance optimale à la corrosion par piqûres, améliorant ainsi la sécurité, la fiabilité et la rentabilité tout au long du cycle de vie du projet.


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:

  1. Based on the given PRE values, rank the materials from least to most resistant to pitting corrosion in the sour gas environment.
  2. 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)

Online Resources


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