In the oil and gas industry, erosion failures occur when high-velocity solid particles impact materials in fluids containing suspended solids. This study investigates the performance of duplex stainless steel (DSS2205), known for its superior strength and erosion resistance, through jet impingement tests. DSS2205 was subjected to slurry jet erosion tests with varying impingement angles, velocities, erodent flow rates, and test durations. Alumina particles (50 µm) were used as the erodent. The Taguchi Design of Experiments (DOE) was employed, and the experimental results were analyzed using Analysis of Variance (ANOVA). The optimum input variables for minimal erosion were determined to be: impingement angle: 89.66°, erodent flow rate: 4.5 g/min, and velocity: 153.17 m/sec. Confirmation testing validated this optimal combination, yielding an estimated minimal erosion rate of 0.177 × 10−6 g/g. The analysis also highlighted the significance of the control variables, with the greatest contribution from test duration (34.62%), followed by erodent flow rate (21.37%), impingement angle (4.89%), and flow velocity (1.39%). The optimised parameters resulted in a 47.2% reduction in the erosion rate. This study has the potential to reduce maintenance costs, improve efficiency, and enhance asset integrity, ultimately leading to increased profitability and a reduced environmental impact.

Dans l’industrie du pétrole et du gaz, le bon choix des matériaux est essentiel pour garantir une durée de vie prolongée. Les défaillances par érosion se produisent lorsque des particules solides à haute vitesse percutent des matériaux dans des fluides contenant des solides en suspension. Cette étude examine les performances de l’acier inoxydable duplex (DSS2205), reconnu pour sa résistance mécanique supérieure et pour sa résistance à l’érosion, au moyen d’essais d’impact de jet. On a soumis le DSS2205 à des essais d’érosion par jet de suspension, à des angles d’impact, des vitesses, des débits d’érosion et des durées d’essai variables. On a utilisé des particules d’alumine (50 μm) comme érodent. O a utilisé un plan d’expériences (DOE) de Taguchi, et l’on a analysé les résultats expérimentaux à l’aide de l’analyse de variance (ANOVA). On a déterminé les variables d’entrée optimales pour une érosion minimale comme suit: angle d’impact de 89.66°, débit d’érosion de 4.5 g/min et vitesse de 153.17 m/sec. Des essais de confirmation ont validé cette combinaison optimale, produisant un taux d’érosion minimal estimé à 0.177 × 10−6 g/g. L’analyse a également souligné l’importance des variables de contrôle, la plus grande contribution provenant de la durée de l’essai (34.62%), suivie du débit d’érosion (21.37%), de l’angle d’impact (4.89%) et de la vitesse d’écoulement (1.39%). Les paramètres optimisés ont eu pour résultat une réduction de 47.2% du taux d’érosion. Cette étude a le potentiel de réduire les frais d’entretien, d’améliorer l’efficacité et de renforcer l’intégrité des actifs, conduisant finalement à une rentabilité accrue et à une réduction de l’impact environnemental.