Значимые факторы коррозии трубопроводов и нефтепромыслового оборудования и методы борьбы с коррозией.

Коррозия – самопроизвольное разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с внешней средой.  При коррозии металла происходит не только потеря его массы, но и снижение механической прочности, пластичности и других свойств.

Химическая коррозия – коррозия, подчиняющаяся основному закону химической кинетики гетерогенных реакций и не сопровождается наличием электрического тока. Продукты его образуются на всем участке Ме, находящиеся в контакте с агрессивной средой.

Электрохимическая коррозия – коррозия, подчиняющаяся основному закону электрохимической кинетики Ме взаимодействует с анодными и катодными зонами, образующихся на разных участках Разрушение образуется только на анодных участках.

Ктаким факторам относятся:-влажность грунта,-химический состав грунта,-кислотность грунтового электролита,-структура грунта

Различают: 1)атмосферная 2)почвенная 3)внутренняя

Атмосферную устраняют путем нанесения краски.

Интенсивность почвенной коррозии зависит от состояния почвы, от влажности и неоднородности металла.

Факторы, определяющие интенсивность процессов коррозии трубопроводов:

1) концентрация ионов водорода – водородный показатель рН. Скорость коррозии сильно увеличивается при рН < 4 и > 14, при рН = 4-9 скорость коррозии = const, при     рН = 9-14 скорость коррозии падает. Это объясняется тем, что при повышении рН образующаяся пленка окислов на металле становится более устойчивой - менее пористой, более прочной и лучше защищает Me от коррозии.

2) минерализация пластовых и сточных вод. Скорость коррозии уменьшается с ростом минерализации, т.к. снижается растворимость высокоагрессивных газов (О2, СО2) в высокоминерализованной воде.

3) Р среды (флюидов). Повышение Р облегчает процесс гидролиза солей, увеличивает растворимость СО2 и Н2S => коррозия увеличивается.

4) Т среды (флюидов). Повышение Т ускоряет анодные и катодные процессы, т.е. увеличивает скорость движения заряженных ионов.

5) концентрация Н2S. С ростом Н2S коррозионное разрушение Ме происходит интенсивнее.(600мг/л) Сероводород обладает свойством, что в присутствии воды образует активные ионы, которые способствуют проникновению водорода в тело металла с образованием микротрещин:

4Fe2 + 6O2 + 12H2S ó 4FeS3 + 12 H2O; Fe2O3 + H2 + 2H2S ó 2Fe2S + 3H2O.

6) концентрация СО2. С ростом СО2 коррозионное разрушение Ме происходит интенсивнее. Углекислый газ, растворяясь при повышенном Р в воде, образует слабый раствор угольной кислоты, которая, взаимодействуя с железом, образует растворимую угольную соль железа:

Н2O + CO2ó H2CO3; H2CO3 + Fe ó FeCO3 + Н2.

7) скорость течения продукции. Для однородной жидкости Ее увеличение интенсифицирует процесс коррозии. Это объясняется динамическим воздействием на разрушение защитных пленок и быстрой сменой прореагировавшего раствора на свежий, более коррозионно – агрессивный. Для нефтей снижается с ростом скорости течения

8) Наличие Сульфат Восстанавливающих Бактерий. Они способствуют активизации производства Н2S и СО2, разрыхляющие оксидные защитные пленки. Также увеличиваются отрицательные потенциалы на стали, и увеличивается электрохимическая коррозия. 

Методы борьбы:

1. С воздействием на Ме:

а) легирование (хромированная сталь);

б) противокоррозионные покрытия внутренней труб (лаки, смолы, полиэтиленовые покрытия – полимерные краски и др.);

2. С воздействием на среду:

а) ингибиторы коррозии, образующие барьер между коррозионной средой и Ме;

б) деаэрация (подача пресных вод);

в) бактерициды;

г) электрохимическая защита: катодная – разрушению подвергается специально установленный анод(СКЗ-станция катодной защиты до 20км в землю зарывают до 10-20 метров катанок рельс арматуру (-)протекторная – разрушению подлежит Ме с большим отрицательным потенциалом. Нормальные потенциалы Ме: Ca, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Pb, Ag, Au.

Из других методов защиты реально осуществимым является термообработка труб. Однако режимы термообработки для конкретных видов труб должны выбираться с учетом особенностей коррозионной среды и механизма коррозии, характерных для конкретного месторождения.

Пассивные способы защиты предусматривают изоляцию наружной поверхности трубы от контакта с грунтовыми водами и от блуждающих электрических токов, которая осуществляется с помощью противокоррозионных диэлектрических покрытий, обладающих водонепроницаемостью, прочным сцеплением с металлом, механической прочностью. Для изоляции промысловых трубопроводов применяют покрытие на битумной основе и на основе полимеров.