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14. Mai 2018

Spezialstahl Corrodur 4418 Mod für leistungsfähige Bohrwerkzeuge

SCHMOLZ + BICKENBACH

Bei der Öl- und Gasgewinnung greifen korrosive Medien, wie saure Gase (Kohlendioxid und Schwefelwasserstoffe) sowie Chloride bei hohen Temperaturen permanent die Fördertechnik an. Mit dem Spezialstahl Corrodur 4418 Mod (auch bekannt als Super 13 Cr) bieten die Deutschen Edelstahlwerke Anwendern eine Werkstofflösung, die konventionelle Chromstähle in ihrer Leistungsfähigkeit übertrifft. Alleinstellungsmerkmale sind eine hohe Festigkeit, eine hervorragende Zähigkeit sowie eine gute Beständigkeit gegen Loch- und Spannungsrisskorrosion. Dadurch eignet sich der Spezialstahl optimal, um die Lebensdauer von sogenannten „Completion Tools“ zu erhöhen. Als einer der ersten Stahlhersteller wurden die Deutschen Edelstahlwerke mit der Stahlsorte Corrodur 4418 Mod durch Statoil ASA qualifiziert.

Bei der Öl- und Gasexploration enthalten die Bohrlochflüssigkeiten oft saure Gase (CO2 und H2S) sowie Chloride. Die Reaktion der Hydrogensulfide mit den verwendeten Stahlkomponenten kann im schlimmsten Fall zu sulfidischer Spannungsrisskorrosion führen. Korrosiv wirken auch die Chloride im Bohrschlamm – Lochkorrosion ist die Folge. Um eine Einschränkung oder den Ausfall der Stahlwerkzeuge zu vermeiden, sind nur ausgewählte Werkstoffe von den Öl- und Gasunternehmen für den Einsatz zugelassen. Mit Corrodur 4418 Mod bieten die Deutschen Edelstahlwerke einen Edelstahl, der die marktüblichen 13% Chromstahlsorten, wie 1.4006 (AISI 410) und 1.4021 (AISI 420), in ihrer Widerstandsfähigkeit übertrifft. 

Anforderungsgerechte Werkstoffmodifikation

Auf Basis der von führenden Öl- und Gasunternehmen, wie unter anderem Statoil ASA, definierten Werkstoffleistungsdaten für milde sauergashaltige Atmosphäre (weniger als 0.01 bar ppH2S) wurde Corrodur 4418 modifiziert. Durch eine kontrollierte Wärmebehandlung verbesserte das Unternehmen der SCHMOLZ + BICKENBACH Gruppe gezielt die Stahleigenschaften. Mit einer Zugfestigkeit von mindestens 862 MPa, einer Dehngrenze von mindestens 758 MPa und mindestens 68 J Zähigkeit bei –10 °C ist Corrodur 4418 Mod konventionellen 13%-Chromstählen deutlich überlegen. Ein weiteres Merkmal ist die sehr gute Beständigkeit gegen Loch- und Spannungsrisskorrosion.

Die hohe Festigkeit eröffnet Anwendern mehr Spielraum bei der Dimensionierung der Bauteile bzw. bei einer Leistungssteigerung bei gleichbleibenden Abmessungen. Corrodur 4418 Mod ist der erste Edelstahl, der kürzlich in dieser Leistungsklasse von Statoil ASA nach NORSOK M650 qualifiziert wurde. Corrodur 4418 Mod ist erhältlich in den Abmessungen 50 bis 216 mm rund in gewalzter und geschälter Ausführung. Aktuell laufen weitere Vorhaben zur Qualifizierung von Stahl mit geringerer Festigkeitsstufe und einer damit korrelierenden erhöhten Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion. Diese Werkstoffgüte ist auch in der internationalen Norm NACE MR 0175 beschrieben. Das Abmessungsspektrum deckt dabei Durchmesser bis 280 mm in geschmiedeter und geschälter Variante ab.

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