深層サワーガス井における H₂S 腐食の解決: MP35N エンジニアリング ソリューション
Apr 16, 2026
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ソリューションの概要
硫化水素（H₂S）を含む酸性の油田やガス田では、通常の高張力鋼-でも数時間以内に硫化物応力腐食割れ（SSCC）が発生し、ダウンホールツールの故障、計画外のダウンタイム、さらには安全上の事故につながる可能性があります。 MP35N はコバルト-ニッケル-クロム-モリブデンの四元合金で、二重真空溶解（VIM-VAR）によって超高純度の微細構造を実現し、その後冷間加工と時効を経て超高強度と優れた耐食性のユニークな組み合わせが得られます。-これは、無制限の酸性条件に対して NACE MR0175 によって承認された最高強度の合金であり、深海の酸性ガス田におけるダウンホール ツール、バルブ アセンブリ、ポンプ シャフトに信頼性の高いエンジニアリング ソリューションを提供します。-
基本情報
- Lork Group: コバルト合金の大手メーカーおよびストッカー
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供給形態：MP35N丸棒（ブライト/ブラック）、角棒、六角棒、板、線、チューブ、鍛造品
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直径範囲: Φ5mm – Φ150mm (カスタマイズ可能)
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長さ：長さに合わせてカット、最大3000mm
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在庫状況：Φ10mm～Φ80mm在庫あり、7～10日納期対応
技術仕様
航空宇宙
規格：AMS 5844 / 5845
外科用インプラント
規格: ASTM F562
心臓ステントワイヤー
規格: ISO 5832-6
酸性油田およびガス田
規格: NACE MR0175 / ISO 15156
石油・ガス業界の中核となるアプリケーションを例に挙げます。
- ダウンホール ツール: H₂S 環境で複雑な負荷に長期間さらされる必要がある、パッカー、安全バルブ、アンカー ツール、方向性掘削ツール-。{1}}
- 水中ポンプのドライブシャフト: ねじり応力、海水腐食、および潜在的な H₂S 暴露に同時にさらされます。
- バルブとポンプ シャフト: 酸性媒体用のコントロール バルブ、安全バルブ ステム、およびポンプ シャフト。
- 締結システム: ピン、テンション ボルト、シャー ボルト、エンジン ボルト-超高強度と H₂S 耐性の両方が必要です。-
- ケーブル / 器具のサスペンション: 酸性ウェル内で器具のパッケージを吊り下げるために使用されるケーブル。{0}MP35N の初期の成功した用途の 1 つです。
データパラメータテーブル
MP35N一覧
化学成分表
| 要素 | 含有範囲 (%) | 説明 |
| コ | 残高（約. 33-37%） | コバルト-ベースで、熱安定性と耐食性を備えています。 |
| ニ | 33.0 – 37.0 | ニッケルマトリックスにより靭性が向上 |
| Cr | 19.0 – 21.0 | クロムは酸化防止剤と耐食性を提供します。 |
| モー | 9.0 – 10.5 | モリブデンは孔食や隙間腐食に対する耐性を高めます。 |
| ティ | 1.0以下 | チタンは析出強化に関与します。 |
| 鉄 | 1.0以下 | 不純物を低減するための厳格な管理 |
機械的性質表（条件別）
| 材質の状態 | 引張強さ (kSi) | 降伏強さ (kSi) | 伸長 （％） | 硬度（HRC） |
| 焼きなまし状態 | 120 – 140 | ~60 | 40 – 70 | 20 – 38 |
| AMS 5844 (冷間加工強化) | 255 | 225 | 12 | 45 |
| AMS 5845 (冷間加工 + 時効) | 260 | 230 | 8 | 38分 |
| NACE MR0175 (経年劣化) | 190 – 220 | 180 – 210 | 10 | 51以下 |
物性表
| 属性 | 代表値 |
| 密度 | 8.42 – 8.43 |
| 弾性率 | 233 |
| せん断弾性率 | 83.4 |
| 動作温度範囲 | -184 ～ 427 |
知っておくべきことすべて
1. なぜ H₂S は油田およびガス田材料の「隠れたキラー」なのでしょうか?
硫化水素 (H₂S) を含む酸性環境では、高張力鋼-は独特の破損モード-硫化物応力腐食割れ (SSCC) に直面します。
H₂S は鋼表面の水と反応して水素原子を生成します。これらの水素原子は金属格子内に拡散し、高応力領域に蓄積し、降伏強度をはるかに下回る条件で材料の脆性破壊を引き起こします。-この破損は多くの場合、警告なしに発生し、非常に深刻な結果をもたらします。-ダウンホール ツールの故障により、パイプの詰まり、計画外のダウンタイム、さらには安全上の事故が発生する可能性があります。
2. MP35N の H₂S 腐食問題を解決するにはどうすればよいですか?
MP35N の H₂S に対する耐性は、次の 3 つの側面から生じます。
- -超高純度溶解プロセス: デュアル真空溶解 (VIM-VAR) を採用し、硫黄 (S) やリン (P) などの不純物を大幅に削減し、H₂S 環境における亀裂発生の中心的な原因である粒界偏析や介在物を最小限に抑えます。-
- 独自の相変態強化メカニズム: 冷間加工中、MP35N の準安定面心立方体 (FCC) マトリックス内に、薄く一貫した六方最密充填 (HCP) ラメラが形成されます。{0}{1}この格子歪みにより、超高強度が得られます。{4}時効処理によりFCC/HCP界面にCo₃Mo化合物がさらに析出し、二次強化が図られます。
- NACE MR0175 準拠: MP35N は、無制限の酸性条件下で NACE MR0175 に基づいて承認された最高強度の合金です。石油・ガス業界にとって、NACE MR0175 認証は資材調達の基本的な参入要件です。-この認証がなければ、資材は酸性ガス田に入ることができません。
3. 酸性環境用の材料はどのように選択すればよいですか?
Lork Group が作成した右側の性能比較レーダー チャートでは、MP35N とインコネル 718 および 17-4PH を 5 つの次元で比較しています-、引張強さ、H₂S SSCC に対する耐性、耐海水腐食性、および耐孔食性。MP35N は「H₂S SSCC に対する耐性」の次元で明らかな優位性を持っています。動作温度の上限に若干の欠点があることを除けば、ガス井や油井用途にはほぼ最良のコバルト合金です。
選択の推奨事項:酸性環境（H₂S）と超高強度が必要なアプリケーションの場合は、MP35N が推奨されます。{0}インコネル 718 は動作温度が高いという利点がありますが、H2S を含む酸性条件下では耐 SSCC 性が MP35N より劣ります。 H₂S 分圧が 0.05 psi を超える酸性環境、または設計応力が降伏強度の 70% を超える場合、インコネル 718 の熱影響部は粒界応力腐食割れを起こしやすくなりますが、MP35N はこれらの条件下でも損傷を受けません。
注目の事例紹介
ケーススタディ 1
MP35N Lee プラグの深海の酸性井戸への応用-
The Lee Company が開発した MP35N 拡張プラグは、完全に MP35N 合金で作られており、NACE MR0175/ISO15156 規格に準拠しています。この製品は、30,000 psi（約 2,068 バール）の圧力と 400 度（約 204 度）の温度に耐えることができるため、方向性掘削ツール、検層ツール、パッカーなどの深海ダウンホール機器に特に適しています。{10} MP35N は海水中での隙間腐食に対する耐性があるため、深海の酸性井戸に推奨されるシーリング ソリューションです。-
ケーススタディ 2
ヨーロッパの深海酸性ガス田用のダウンホール工具材料のアップグレード-
課題: 大西洋深海ガス田プロジェクトにおけるヨーロッパのクライアントの既存の高張力鋼製ダウンホール ツールでは、高い H₂S 分圧条件下で応力腐食割れが頻繁に発生し、計画外のダウンタイムと運用コストの大幅な増加につながりました。{0}
解決策: Lork Group は、クライアント向けに NACE MR0175 準拠の MP35N バーをカスタマイズして提供し、3.2 材料証明書と NACE 立会人試験レポートを提供しました。
結果: ツールの耐用年数は 3 か月から 18 か月以上に延長され、クライアントはその後の 3 つのプロジェクトをすべて MP35N 材質にアップグレードしました。
サワーガスプロジェクトに MP35N を指定しますか?
適切な MP35N を選択するには、H₂S 分圧、動作温度、設計応力、加工条件などの複数の要素を包括的に考慮する必要があります。最も正確な材料ソリューションを入手するには、次の操作情報を入力してください。当社の冶金エンジニアが、材料選択に関するアドバイスと技術的な見積もりを 4 時間以内に提供します。
S動作条件要件表
| シリアルナンバー | 質問 | 備考 |
| 01 | 対象となるアプリケーションは何ですか? (ダウンホール工具/バルブ/ポンプシャフト/ファスナー/その他) | 特定の製品形式を識別するのに役立ちます。 |
| 02 | 要求仕様：直径 mm、長さ mm _在庫照合用。 必要な数量: _kg/トン。 |
引用の根拠。 |
| 03 | 実施基準：AMS 5844 / AMS 5845 / NACE MR0175 / ASTM F562 / その他 | 認定要件 |
| 04 | H₂S 分圧: _psi または _% | 主要な動作パラメータ |
| 05 | 動作温度: _最高度、_最低度 | 熱安定性評価 |
| 06 | 使用圧力/設計応力:_MPa | 強度要件の評価 |
| 07 | EN 10204 3.2 の材料証明書は必要ですか?はい/いいえ | 第三者の立会要件- |
| 08 | NACE 立会検査報告書は必要ですか?はい/いいえ | 特別な認証 |
| 09 | お名前、会社名、役職、メールアドレス、電話番号 | フォローアップ情報- |
Lork グループ技術サービス
テクニカル チーム サポート: チームは、特殊合金用途で豊富な経験を持つ冶金エンジニアによる材料選択のコンサルティングと加工提案を提供します。
品質管理: ASTM、AMS、NACE 規格に厳密に準拠し、EN 10204 3.1/3.2 材料仕様を提供します。
サードパーティによるテスト: お客様の要件に応じて、BV、SGS、その他のサードパーティによる立会いテストを手配できます。-
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