Коррозия в нефтегазовой отрасли
Коррозия – это процесс самопроизвольного разрушения объекта из-за физико-химического, электрохимического и химического взаимодействия с окружающей средой.
Проблема коррозии очень актуальна для нефтегазовой отрасли и ее объектов. С коррозией связаны такие явления, как:
- Взрывы на магистральных и других нефтегазопроводах.
- Возгорания на объектах нефтегазового предприятия.
- Выбросы углеводородного сырья.
- Разнообразные отказы, возникающие в процессе работы оборудования.
Аварии, причинами которых стала коррозия, очень часто сопровождаются человеческими жертвами, значительными экономическими потерями и огромным экологическим ущербом. Борьба с коррозией подразумевает совокупность мер, которые включают в себя разработку и использование коррозийностойкого оборудования и машин, постоянный контроль уровня коррозии на объектах, а также проведение мероприятий по защите от нее. Эффективность борьбы с коррозией определяется объективным диагностированием причин ее проявления.
Самым распространенным видом коррозии в нефтегазовой отрасли является коррозия металлов (пример схемы коррозии металла изображен на рисунке). Самой подверженной коррозии металла является внутренняя часть нефтегазового оборудования, которая находится в постоянном контакте с подтоварной водой, газовым фактором и нефтью (резервуары, трубопроводы, установки подготовки нефти и газа).
Рисунок 1. Схема коррозии металла. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Виды коррозии металла
Коррозия металла – это самопроизвольное разрушения металла и его сплавов из-за негативного влияния окружающей среды и ее факторов.
Коррозия металла может классифицироваться по механизму своего распространения, такая коррозия может быть (примеры изображены на рисунке:
- Равномерная, охватывающая всю поверхность участка.
- Неравномерная.
- Избирательна.
- Местная, которая поражает пятнами различные участки.
- Язвенная.
- Точечная.
- Межкристаллитная, которая распространяется вдоль границ кристаллов металла
- Растрескивающаяся.
- Подповерхностная
Рисунок 2. Виды коррозии. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
По механизму распространения существует два основных вида, которые свойственны объектам нефтегазовой отрасли: химическая и электрохимическая.
Химическая коррозия возникает в результате протекания реакций, в течении которых происходит разрушение металлической связи и элементы (атомы) металла и окислителя вступают в химическую связь. К химической коррозии относятся газовая коррозия (воздействие агрессивных газов на металл при высоких температурах), жидкостная коррозия (из-за воздействия жидкости, обычно протекает нефти, керосине и смазочных материалах).
Причиной электрохимической коррозии металлов является возникновение внутри объекта электрического тока. Самыми распространенными видами электрохимической коррозии являются водородная и кислородная деполяризация.
Методы борьбы с коррозией в нефтегазовой отрасли
Самым распространенным методом борьбы с коррозией в нефтегазовой отрасли является создание специальных защитных покрытий, которые могут быть металлическими, химическими и неметаллическими.
Металлические покрытия представляют собой слой металла, который наносится на поверхность металлического участка объекта, при этом наносимый металл является более коррозионностойким. Если такое покрытие изготовлено из металла с более отрицательным потенциалом (по отношению к защищаемому), то такое покрытие называется анодным, а если с более положительным, то катодным. Основными металлами, которые используются в качестве защитных покрытий являются цинк, медь, никель.
Неметаллические покрытия могут быть органические и неорганические. К неорганическим покрытиям относятся цементный раствор или стекловидная масса, а к органическим – лаки, краски, битум и высокомолекулярные соединения.
Нанесение защитных химических покрытий подразумевает химическую обработку металлов, целью которой является образование пленки соединений, которые стойкие по отношению к процессу коррозии. К таким обработкам относится оксидирование (образование устойчивых оксидных пленок), фосфатирование, азотирование, воронение стали, цементация (пленка образуется, благодаря соединению металла и углерода).
К химической защите относятся изменение состава технического металла (ввод в металл соединений, увеличивающих его коррозийную стойкость) и изменение состава коррозионной среды (введение ингибиторов или удаление примесей).
Электрохимическая защита основана на присоединении к защищаемому участку катода внешнего источника постоянного тока, в результате чего он тоже становится катодом. В этом случае анодом является кусок металла, который при разрушении защищает объект. Еще одним способом электрохимической защиты является протекторная защита, основанная на присоединении к металлу протектора (более активного металла).
