صنایع نفت، گاز و پتروشیمی (Petroleum, Gas and Petrochemical Industries)
صنایع نفت، گاز و پتروشیمی نیز از صنایع وابسته به فولاد آلیاژی است. فولادها در تمام فرایندهای بالادستی و پایین دستی تولید نفت، گاز و مشتقات آن ها به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. از تجهیزات حفاری گرفته تا خطوط انتقال و سپس سیستم های فراوری پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها، تولید نیرو و در نهایت ذخیره و نگهداری که در آن ها از انواع فولادها برای ساخت لوله ها، اتصالات، شیرهای کنترل (ولو)، سپریتورها (جداکننده) و شکننده ها، مبدل های حرارتی، مخازن، تانک ها، بویلر، کندانسور، چیلر، برج ها، راکتورها، توربین، کمپرسور، پمپ، گیربکس، و حتی سازه ها و پلتفرم ها استفاده می شود. خواص مطلوب مکانیکی، قیمت مناسب، تنوع بالای گریدها و خواص آن ها، سازگار بودن با پروسه های ساخت و تعمیر و نگهداری مثل شکل پذیری و جوش پذیری مناسب، مقاومت به خوردگی و مقاومت حرارتی برخی گریدها، کاربرد فولادها را به عنوان فلز اصلی مورد استفاده در این صنایع تثبیت کرده است.
در کل استاندارد API را می توان جامع ترین و پرکاربردترین استاندارد در تبیین خواص مواد و پروسه های مورد استفاده در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی دانست. البته از سایر استانداردها نیز استفاده می شود که در ادامه مطرح خواهند گردید.
در مورد تحهیزات حفاری با توجه به وجود بسیاری از مواد خورنده و اسیدی در فرایند استخراج مثل سیال فرایندی، سولفید هیدروژن، گوگررد، کربن دی اکسید، انواع نمک ها و هالیدها مثل کلریدها، انواع اسیدها مثل اسید نفتنیک و بازها مثل آمونیاک گریدهای مختلف به خصوص فولادهای زنگ نزن و استانداردهای ویژه مثل استاندارد NACE 0175 بسیار پرکاربرد هستند.
در خطوط انتقال بسته به سیال مورد استفاده، فشار سیال و میزان خورندگی آن می توان از فولادهای کربنی مثل API 5L، ASTM 153 و ASTM 106، فولادهای آلیاژی مثل ASTM A335 و همچنین فولادهای زنگ نزن آستنیتی طبق استاندارد ASTM A312 استفاده کرد. لوله های فولادی به دو نوع درزدار و مانیسمان (بدون درز) تقسیم می شوند که طبعا خواص آن ها و شرایط کاریشان نیز متفاوت است.
در مورد مخازن تحت فشار و بویلرها انواع فولادهای آلیاژی و زنگ نزن مقاوم به فشار، خوردگی، دماهای بالا و دمای زیر صفر بسته به سیستم مورد نظر استفاده می شوند که در استاندارد SEC II, V, VIII, IX) ASME) و API 610 به تفصیل به آن ها پرداخته شده است.
در تجهیزات دوار مثل توربین ها، کپرسورها و پمپ ها هم متناسب با سیال مورد استفاده و پارامترهای دینامیکی سیال مثل فشار، دما و سرعت، انواع فولادهای آلیاژی و زنگ نزن مارتنزیتی، آستنیتی و دوپلکس و برای ساخت قطعات متحرک (روتور) مثل شفت، کوپلینگ، دیسک، پروانه (ایمپلر)، پره ها، اسلیو ها، رینگ ها، خارها و واشرها و قطعات ثابت (استیتور) مثل بدنه، یاتاقان، نشت بند، بوش ها، دیافراگم ها، هاب و شرود، پیچ و مهره و اتصالات و حتی برای ساخت برخی قطعات محفظه ی احتراق و اگزوز خروج گاز داغ (در مورد توربین ها) استفاده می شوند. استانداردهای نفت و پتروشیمی مثل API 611، API 612، API 676، API 610، API 617، API 687، API 618، استاندارد هوافضا (AMS) و استانداردهای اروپایی و بین المللی مثل DIN, EN, BS و ISO و همچنین استانداردهای نظامی (Military) بسیاری از موارد مرتبط با مواد و فرایندها را در خصوص این تجهیزات تدوین کرده اند. در توربین ها با توجه به دمای بسیار بالا و ذرات موجود در گاز، مقاومت خزشی، مقاومت به اکسیداسیون و مقاومت به سایش در انتخاب مواد مورد استفاده بسیار اهمیت داشته و در خیلی از موارد از سوپرآلیاژهای پایه آهن، پایه نیکل و پایه کبالت با پوشش های مخصوص استفاده می شود. لازم به ذکر است که مقاومت به خستگی در کلیه ی تجهیرات دوار از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
درگیربکس ها که جهت انتقال نیرو به کار می روند، شفت ها و چرخ دنده ها معمولا ار جنس فولادهای آلیاژی مثل فولادهای سمانته و فولادهای عملیات حرارتی پذیر بوده که با سختکاری از طریق کربوراسیون یا نیتریداسیون خواص آن ها را بهبود می بخشند. علاوه بر استانداردهای شناخته شده، استاندارد AGMA نیز در رابطه با مواد مورد استفاده در ساخت چرخ دنده ها و خواص آن ها اطلاعات مفیدی ارائه می دهد.
