Rohrleitungskorrosion tritt auf, wenn sich das Material einer Rohrleitung im Laufe der Zeit durch chemische Reaktionen mit der Umgebung zu verschlechtern oder zu schwächen beginnt.
Korrosion ist eine große Herausforderung für die Industrie, die Prozessanlagen und Rohrleitungen einsetzt. Wird die Korrosion nicht in den Griff bekommen, kann dies zu Lecks, Explosionen und kostspieligen Ausfallzeiten führen.
Laut einer von NACE International durchgeführten Studie wurden die weltweiten Kosten der Korrosion im Jahr 2013 auf 2,5 Billionen Dollar oder über 3 Prozent des weltweiten BIP geschätzt. Daher kann das Verständnis und der Umgang mit Korrosion dazu beitragen, Millionen von Dollar in Form von geringeren Kapitalkosten und kürzeren Ausfallzeiten einzusparen.
Was ist Rohrleitungskorrosion und was sind ihre Ursachen?
Bei der Korrosion von Rohrleitungen, Rohren oder eigentlich jeder Art von Korrosion handelt es sich, einfach ausgedrückt, um den Abbau von Metallen in chemisch stabilere Oxide durch die Wechselwirkung mit ihrer Umgebung. Bei Prozessrohrleitungen und Pipelines geht es meist um die Flüssigkeiten, die durch das Rohr transportiert werden.
Verschiedene Prozesse können Korrosion verursachen und zu ihr beitragen:
- Chemische Reaktionen: Wechselwirkungen zwischen der durch die Rohre transportierten Flüssigkeit und Chemikalien in der Umgebung können Korrosion verursachen. So können beispielsweise Sauerstoff, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff und organische Säuren, die in Prozessflüssigkeiten enthalten sind, ebenso zu Korrosion führen wie der Kontakt mit Meerwasser oder korrosiven Böden.
- Mikrobielle Korrosion: Bestimmte Bakterien in Prozessflüssigkeiten können Säuren produzieren, die zu Korrosion in Rohrleitungen führen.
- Abrasion: Partikel oder Flüssigkeiten, die durch Rohrleitungen fließen, können die Rohrleitungen abreiben und zu Korrosion führen.
- Elektrochemische Reaktionen: Wenn verschiedene Arten von Metallen miteinander in Kontakt kommen, können elektrochemische Reaktionen auftreten, die zu Korrosion führen.
- Mangelnde Wartung: Auch die mangelnde Wartung von Rohrleitungen kann zur Korrosion von Rohrleitungen beitragen.
Wie kann Korrosion bekämpft werden?
Der Umgang mit Korrosion in Pipelines erfordert einen fundierten Ansatz, und viele der Prozesse, die Korrosion verursachen, können modelliert werden, um Schätzungen der Korrosionsraten zu erstellen.
Das Verständnis der Prozesse, die zu Korrosion führen, ermöglicht die Entwicklung von Programmen zur vorbeugenden Instandhaltung, um die Korrosion zu kontrollieren. Eine Reihe von Faktoren sollte bei jeder Korrosionsminderungsstrategie berücksichtigt werden:
- Auswahl der Materialien: Rohrleitungen, Schächte und andere verfahrenstechnische Anlagen können aus verschiedenen Legierungen mit oder ohne Schutzbeschichtung konstruiert und gebaut werden. Die Kosten der einzelnen Rohrsorten können stark variieren, und die Auswahl der geeigneten Materialien kann sich auf die Rentabilität des Projekts auswirken.
- Korrosionsinhibitoren: Diese Chemikalien können den in den Pipelines befindlichen Flüssigkeiten zugesetzt werden, um die Korrosionsraten zu senken.
- Rohrbeschichtungen: Schutzbeschichtungen, wie Zement- oder Epoxidbeschichtungen, können auf Rohre aufgetragen werden, um die Korrosion von Rohrleitungen zu verhindern.
- Inspektion und Überwachung: Prozessanlagenkönnen mithilfe von zerstörungsfreien Prüfungen, visuellen Beobachtungen oder Materialproben inspiziert werden, um Korrosionsraten zu ermitteln. Korrosionsmodelle können anhand realer Beobachtungen kalibriert werden, um zukünftige Inspektionspläne zu optimieren und unerwartete Ausfallzeiten zu vermeiden.
- Planmäßige Wartung: Angemessen geplante Reinigungs- und Wartungsarbeiten an Rohrleitungen können helfen, Korrosion zu verhindern. Aktivitäten wie das Molchen von Pipelines zur Entfernung von Ablagerungen und die Anwendung von filmbildenden Korrosionsschutzmitteln können die Korrosionsraten von Pipelines und Rohren erheblich reduzieren und die Lebensdauer der Anlagen verlängern.
Der erste Schritt in der Minderungsstrategie sollte jedoch immer darin bestehen, mit der Vorhersage der Korrosionsraten im Rohrinneren zu beginnen.
Wie kann die Korrosion von Rohrleitungen vorhergesagt werden?
Grundlegende Vorhersagemodelle sollten die CO2-Korrosion, die H2S-Korrosion, die Korrosion durch organische Säuren, die O2-Korrosion und die mikrobiologisch induzierte Korrosion bei der Vorhersage der Innenkorrosion von Pipelines berücksichtigen.
Fortgeschrittenere Korrosionsmodelle sind in der Lage, die folgenden Prozesse zu modellieren:
- Die Wasserchemie basiert auf dem durch Korrosion freigesetzten Fe2+.
- Mehrphasige Strömung.
- Temperaturgradienten.
- Wasser/Alkohol-Phasenverteilung und Kondensation.
- Verteilung von organischen Säuren in Wasser/Gas/Öl-Phasen.
- Top of Line Korrosion.
Software zur Korrosionsvorhersage für Rohrleitungen: Hydrocor
Hydrocor ist eine umfassende Cloud-basierte Softwarelösung für die Berechnung der internen Korrosionsraten in Rohren, Pipelines und Bohrlöchern. Hydrocor kann Korrosionsraten durch Anwendung von Modellen berechnen, dieCO2-Korrosion,H2S-Korrosion, Korrosion durch organische Säuren,O2-Korrosion und mikrobiologisch induzierte Korrosion berücksichtigen. Es umfasst auch alle oben erwähnten fortschrittlichen Korrosionsmodelle.
Hydrocor kann in der Entwurfsphase eines Projekts bei der Auswahl der richtigen Materialien für die Prozesse helfen. Es kann auch die Korrosionsraten von Rohren/Rohrleitungen in bestehenden Systemen berechnen und bei der Umsetzung von Strategien zur Korrosionsminderung helfen.
Hydrocor ergänzt das Asset Integrity Management System von Cenosco, eine Reihe von Tools, die es der Industrie ermöglichen, die Kontrolle über ihre Anlagen zu gewinnen und die Sicherheit der Menschen zu gewährleisten. Zusammen mit IMS PLSS: Pipeline and Subsea Integrity System kann Cenosco die Industrie bei der Einhaltung komplizierter Industrie- und Umweltvorschriften in jeder Rechtsordnung unterstützen.
Cenosco ist ein Unternehmen für Asset-Integrity-Management-Software mit mehr als 20 Jahren Erfahrung in der Produktentwicklung für anlagenintensive Branchen.
Die IMS Suite wurde entwickelt, um Anwender bei intelligenten Inspektions- und Wartungsentscheidungen zu unterstützen und so die Sicherheit und Verfügbarkeit von Anlagen zu erhöhen und die Kosten für das Anlagenmanagement zu senken.
