海洋用途におけるステンレス鋼の役割

二相ステンレス鋼や超二相ステンレス鋼を含むステンレス鋼は、海洋石油およびガス産業に大きな経済的利益をもたらします。他の材料と比較して、軽量、高強度、耐食性が高く、ライフサイクルコストが低くなります。この記事では、海洋用途におけるステンレス鋼の役割について詳しく説明します。

海洋用途におけるステンレス鋼の役割：

炭化水素の世界的な生産と処理にとって、海洋プロジェクトは非常に重要です。最も過酷な環境の一部では、海洋原油が世界の原油生産量のほぼ 30% を占めます。しかし、塩分の多い海洋環境では、海洋プラットフォームには高い安全性と寿命基準が求められます。海洋および海洋インフラは、空気中および水中に含まれる高レベルの塩分の影響にさらされることが多く、通常の炭素鋼構造物は腐食することが多く、定期的なメンテナンスと維持が必要です。

一方、ステンレス鋼は、海洋の重量施設で使用される堅牢な材料として信頼できる選択肢です。金属本来の耐食性により、海洋および沿岸の環境条件下でも、インフラストラクチャに高い強度対重量比を提供します。ステンレス鋼は、設計寿命が長いだけでなく、極圧や高温に対する優れた耐性も保証します。特に、ステンレス鋼を使用することにより、海洋構造物の予想耐用年数は競合他社よりも 5 倍近く長くなります。

ライフサイクルコスト：

ステンレス鋼は、寿命が長いことに加えて、建築および建設におけるライフサイクルコスト (LCC) の最小化がますます重視されるため、海洋用途に適しています。このコンセプトは、耐久性が高く、メンテナンスや修理が最小限で済む新しいインフラストラクチャの開発に対する強い需要を強調しています。

重量の軽減も、海洋構造物を設置するための主要な推進力です。重量の軽減により、構造物の建設コストが削減されると同時に、石油とガスの生産および探査のための掘削および生産設備の増加が可能になります。

海洋施設で使用される鋼種：

SS316Lがメインです オーステナイト系ステンレス鋼 海洋施設で使用されるグレードで、高温での強度を高め、厳しい酸性環境での腐食から構造物を保護します。モリブデンを 6% 含むオーステナイト鋼は、通常、海水に永久的に浸漬される環境で使用されます。しかし、ここ数年の世界的なニッケル価格の変動により、二相ステンレス鋼がオーステナイト鋼グレードに広く取って代わりました。二相ステンレス鋼は、優れた機械的特性と耐応力腐食割れ性を兼ね備えており、海洋用途に最適です。 UNS S32205 鋼は、海洋施設で最も一般的に使用される二相ステンレス鋼グレードです。

しかし 二相ステンレス鋼 新世代の超二相ステンレス鋼は、海洋の過酷な施設で優れた性能を発揮し、海水に対する耐食性においてオーステナイト系ステンレス鋼に匹敵します。さらに、これらのグレードは二相鋼と比較して機械的特性が大幅に向上します。これらの超二相鋼は、窒素、クロム、モリブデン、ニッケルの含有量が高く、孔食や隙間腐食に対する耐性の向上に役立ちます。たとえば、UNS S32750 および UNS S32760 グレードは、より激しい腐食条件を伴う海洋施設の水中コンポーネントに使用されます。

ステンレス鋼の方が優れた代替品であることに注意してください。 炭素鋼特定のニーズに最適なステンレス鋼グレードを選択することが、海洋施設の費用対効果と耐久性にとって不可欠であることを理解することが重要です。

海洋用途におけるステンレス鋼の役割：

水中コンポーネント: 石油移送用のパイプラインと格子、廃水排出と排水、石油移送プラットフォームの出口、船舶および沿岸発電所の熱交換器、船体に設置された機器。

プラットフォーム構造コンポーネント: ポンプ、ウインチ、貯蔵タンク、プロセスコンテナ、防爆ドア、アンビリカルケーブル、鉄筋、ケーブルトレイ、階段、歩道、ガスクーラー、重力分離器など。

船舶の甲板穴、錨支持金具、フックリングなどの船舶甲板部品。

海岸（陸上）の手すり、はしご、街灯柱など。

マンチェスター大学/UMSIT の冶金・材料科学学部は、「海洋パイプライン システムにおけるステンレス鋼用途の開発」と題する研究を実施しました。この結果は、オフショアプロジェクトのスプレーシステムにスーパー二相ステンレス鋼を使用すると、90/10 銅ニッケル (Cu-Ni) 合金と比較して重量と設置サイズを削減できることを示しています。スプレー システムには、最小限のスプレー ノズル圧力と水流が必要です。 90/10 Cu-Ni システムと比較して、超二相ステンレス鋼システムは水の速度を制御するために使用する配管の量が少なくなります。したがって、超二相ステンレス鋼スプレー システムの乾燥重量は約 15% 削減できます。

さらに、スーパー二相ステンレス鋼は強度が高いため、設置に必要な配管が約 38% 削減されることが研究でわかりました。これは、スーパー二相ステンレス鋼がスプリンクラーや消火用スプリンクラー システムなどの用途に開発されれば、ということも意味します。により、さらに約20％の軽量化が可能となります。

したがって、90/10 Cu-Ni 合金と比較して、標準の超二相ステンレス鋼スプレー システムの重量と配管要件が効果的に軽減され、本質的に効率を向上させコストを削減する代替ソリューションとして機能します。研究結果は、標準スプレー システム開発に超二相ステンレス鋼配管材料を使用した場合の効果的なコスト削減は、90/10 Cu-Ni 合金を使用した場合の半分近くになることを示しています。

まとめ

私たちの記事をお読みいただきありがとうございます。オフショア用途におけるステンレス鋼の役割をより深く理解するのに役立つことを願っています。ステンレス鋼について詳しく知りたい場合は、こちらをご覧ください。 中国ステンレス鋼 。

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