为何材料科学培训对石油天然气仪器工程师如此重要

为何材料科学培训对石油天然气仪器工程师如此重要

2020 年 3 月 17 日 | 培训与服务营销经理 Brian Van Valkenburg

随着海上石油与天然气市场的快速发展，实现可靠、无泄漏运营的筹码只会越来越高。希望在确保价值最大化的同时保持安全运营而不受环境危害影响的石油和天然气运营商面临着难以完成的任务。

已经出现了一些新态势。总的来说，流体系统及其基本元件的整体可靠性已成为重中之重。在运营成本和劳动力可用性以及其他条件的驱动下，平台运营商日益追捧能够延长平台使用寿命的组件，而无需进行定期更换。其次，随着平台向海上移动得越来越远，因此要求在比以往更大的深度上具备不折不扣的可靠性。

还应考虑仪表管路、液压动力、化学品注入、浸没系统等之间的部分，一个海上平台就可能包含近 50,000 英尺的卡套管、20,000 多个流体系统元件、不低于 10,000 个接头以及高达 8,000 个机械式连接。每个点对于全面的平台可靠性和安全性都极为关键；因此，指定合适的元件和材料至关重要。

这些情况说明了理解冶金和材料科学的重要性日益提高，以及为什么就这些主题和选择进行适当的培训可以帮助当今的石油与天然气专业人士防止腐蚀并获得更大的成功。

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世伟洛克的现场服务团队通过我们的材料科学培训课程，定期帮助石油与天然气客户更扎实地掌握有关选择并指定适合其平台的合适材料方面的知识。这就是为什么石油与天然气专业人士可以从对材料科学的更深入了解中受益的原因，以及世伟洛克成功举办的培训活动可能采取的方式：

合金的演化和培训的益处。“我应该选择和指定哪种材料？” 是一个比听起来更为复杂的问题，但要回答该问题远非那么简单。

316 不锈钢 卡套管一度是全球各地石油与天然气应用的首选材料。这种卡套管长期以来始终提供着足够的性能，并且在适当的环境下依然如此。然而，随着市场的发展以及许多石油与天然气公司开始要求在其整个平台上使用更高性能的卡套管和接头，316 不锈钢卡套管开始表现出其弱点。在恶劣的海洋条件下产生的腐蚀将早在海上平台使用寿命结束之前就会成为问题，但不断更换受腐蚀的元件既昂贵又存在风险。

如何防止腐蚀？此后，已经开发出具有可靠腐蚀性能的新型合金，包括世伟洛克的超级双相不锈钢配方、6 钼不锈钢等。因此，石油与天然气专业人士有理由在其平台上针对每种应用指定性能更高的合金，对不对？

未必。在不同的系统中如何选择合适的材料取决于相互交织的多种因素，包括环境条件、所需的性能以及成本。尽管许多运营商可能出于简化目的而希望指定一种材料，但这通常不是最经济的选择。

例如，316 不锈钢具有良好的延展性、易于成型和焊接且价格诱人。这种材料仍然适用于某些石油与天然气流体系统，尤其是在这些系统隐藏起来或免受环境因素（例如阳光，盐雾等）影响的情况下。但重要的是，并非所有 316 不锈钢配方均相同，如果镍和铬的浓度高于 ASTM 最低要求的浓度，则可以提高耐腐蚀性和可靠性。

借助《世伟洛克材料选择指南》深入了解材料选择

另一方面，酸性气体流体系统要求具有终极的耐腐蚀性，以防止酸气开裂或硫化物应力开裂 (SSC)。SSC 是由于与硫化氢和水分接触而导致的金属退化，这是在许多海上平台上发现的一种常见的严重腐蚀混合物，尤其是随着全球范围内越来越多酸性油气田的开采。 其结果是材料脆化，从而在拉伸应力和腐蚀的共同作用下导致开裂。为安全性和可持续性起见，必须指定更高级的合金（包括 825 合金 、625 合金 等），并由 NACE MR0175/ISO 15156 标准概述。

在两方面之间，还有其他机会可以部署特种合金，以最有效地满足该应用的需求。例如，某些系统可能要求仅将卡套管指定为高级合金，而 316 不锈钢仍然足以用于卡套管接头。如果石油与天然气专业人士对材料科学有了深入的理解，则可以更自信地作出最佳选择，并在整个平台上实现最大价值。

进行材料科学培训。 无论科目如何，审视培训课程是否富有成效均涉及多个方面。但是，在评估培训机会时，石油与天然气运营商应始终寻求具有丰富实际经验并经过扎实培训的培训师。

最成功的培训课程无法宽泛地描述，而应基于您的工厂每天面临的需求和挑战。良好的培训取决于培训师能否了解当地情况、法规以及其他影响您工厂的特定地理因素。例如，管理英国北部石油与天然气活动的法规与墨西哥湾的法规并不相同。

培训的区域特异性可能还包括当地员工的一般知识水平。例如，世伟洛克的马来西亚销售与服务中心在马来西亚、印度尼西亚、新加坡、泰国和越南市场开展大量业务，而蓬勃发展的新兴石油与天然气市场已初具规模。凭借这些经验，我们了解到对材料科学和腐蚀培训的需求旺盛，这对于高风险的石油与天然气运营至关重要。我们的团队有机会提供量身定制的冶金和材料科学培训，以帮助提升行业利益相关者的知识，从而取得更大的成功。其他市场和其他特定工厂应用可能有着不同的需求。我们的培训师还将与主要客户共进午餐并一起学习课程，以解答其有关合金的特定问题。

在培训和材料选择方面，个体特异性同样很重要。全球各个石油与天然气平台之间实际上千差万别，而且所有因素都会影响材料的选择。安装卡套管和接头时，通常采用什么方法？操作员和维护人员如何保持系统清洁？系统是否可以免受阳光或海浪的影响？

这些是世伟洛克在材料科学培训以及材料选择和规范方面与我们合作的每位客户进行的对话。考虑培训机会的任何运营的底线是，地方性服务和特定专业知识可以使您真正与众不同，并专注于相关需求和运营挑战。

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