A3 – Corrosion de l’acier carbone par le soufre à chaud - impact de la teneur en silicium

This presentation includes forward-looking statements. Actual future conditions (including economic conditions, energy demand, and energy supply) could differ materially due to changes in technology, the development of new supply sources, political events, demographic changes, and other factors discussed herein (and in Item 1 of ExxonMobil’s latest report on Form 10-K). This material is not to be reproduced without the permission of Exxon Mobil Corporation.

A3 – Corrosion de l’acier carbone par le soufre à chaud - impact de la teneur en silicium

S. Authier, F. Cadoret, B. Coulier - ExxonMobil

28èmes Journées du Groupe d’Etudes des Matériaux en Raffinerie – Nantes21 et 22 mai 2014

Introduction – Incident Chevronextraits des investigations Chevron et USCSB

• Ligne installée en 1976• Défaillance le 12 août 2012. • Mode de dégradation : corrosion par soufre à haute température• Mode de défaillance : rupture• Température d’opération : 620°F (326°C) au moment de la défaillance. • Taux de soufre : entre 0.8% et 1.6%. • Taux de Si dans la pièce : 0.01% (0.16% dans la pièce adjacente).


Exemple EM

• Les faits:• Tuyauterie entrée four (résidu atmosphérique) depuis le milieu des

années 60. • Température 380°C et pression 15 bars relatif• La corrosion était parfaitement uniforme sur toute la longueur du tube.

Tube 1, faible en Si Tube 2


Exemple EM

• Teneur de Silicium supérieure aux limites proposées par l’API 939 – C.• 0.15% pour la pièce corrodé, 0.25% pour l’autre tube.

Tube 2Tube 1, faible en Si


Critères de sélection

• Mécanisme de dégradation• Oxydation du Fe avec la réduction du S disponible• Limitée par diffusion

• Accélération si produits de corrosion moins stables• Accélération avec vitesse plus élevée

• Effet Silicium moins bien compris• Supposé avoir effet favorable sur la stabilité de la couche FeS.• En absence de Si: taux de corrosion 2 – 10 fois taux avec 0.1% de poids Si• Entre 0.1% et 0.2% de poids: différence taux de corrosion 2 – 3 fois, mais

pas tous les facteurs connus.



• Variable identifiée: Teneur en Si



• Variable identifiée: Température



• Variable identifiée: Age



• Résumé: Matrice de criticité:


Stratégie d’inspection

• Pour les teneurs en Silicium inférieures à 0.1% de poids:• Identifier les circuits sensibles :• Evaluer le risque pour ces circuits sensibles :

• Suivant notre méthodologie interne RBI (Inspection Basée sur la Criticité).• Inspecter les risques inacceptables :

• Contrôler tous les circuits soit par 100% PMI, soit par 100% mesures d’épaisseur aux ultrasons de tous les composants• Notre méthode préférée est PMI + mesures US durant un arrêt• Une autre option est de décalorifuger complètement la tuyauterie et d’effectuer les contrôles

(mesures d’épaisseur US et PMI) à chaud et en service.• La 3ème option est d’effectuer d’abord uniquement les mesures d’épaisseur par radiographie

ou ultrasons en service. Le contrôle PMI reste à planifier à la prochaine opportunité.

• Mesures correctives :• Remplacer tous les éléments corrodés et ceux qui contiennent moins de 0,1% de

Silicium réduit le risque, mais ne le supprime pas.• Remplacer le circuit complet dans un matériau plus noble pour éliminer le risque lié

au manque de Silicium dans l’acier carbone.


Conclusion

• Il existe beaucoup de paramètres qui influencent la corrosion accélérée de l’acier carbone en service Soufre à haute température.• Température• Vitesse• Teneur en Silicium

• De ce fait, la stratégie proposée est de conduire un programme PMI rétroactif sur les circuits existants susceptibles.• Inspection Basée sur la Criticité• Remédiation si risque inacceptable

Documents

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