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 Industrien, die verfahrenstechnische Anlagen und Rohrleitungen verwenden. 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 die Bewältigung von Korrosion dazu beitragen, Millionen von Dollar durch geringere Kapitalkosten und kürzere 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 geleitet 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 vorbeugenden Instandhaltungsprogrammen zum Schutz vor Korrosion. Eine Reihe von Faktoren sollte bei jeder Strategie zur Korrosionsminderung berücksichtigt werden:
- Auswahl der Materialien: Rohrleitungen, Schächte und andere verfahrenstechnische Anlagen können aus einer Vielzahl verschiedener 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 können auf Rohre aufgetragen werden, um die Korrosion von Rohrleitungen zu verhindern. Zum Beispiel können Zement- oder Epoxidbeschichtungen verwendet werden, um Rohrleitungen vor Korrosion zu schützen.
- Inspektion und Überwachung: Die Inspektion von Prozessanlagen kann durch zerstörungsfreie Prüfungen, visuelle Beobachtungen oder Materialproben erfolgen, 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 internen Rohrkorrosionsraten zu beginnen...
Wie kann die Korrosion von Rohrleitungen vorhergesagt werden?
Für die Vorhersage der Innenkorrosion von Pipelines sollten grundlegende Vorhersagemodelle berücksichtigt werden:CO2-Korrosion,H2S-Korrosion, Korrosion durch organische Säuren,O2-Korrosion und mikrobiologisch induzierte Korrosion.
Fortgeschrittenere Korrosionsmodelle sind in der Lage, die folgenden Prozesse zu modellieren:
- Wasserchemie auf der Grundlage des 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 als Produktführer in der Asset Heavy Industrie. Die IMS Suite von Cenosco wurde entwickelt, um Benutzer bei intelligenten Inspektions- und Wartungsentscheidungen zu unterstützen, um die Sicherheit und Verfügbarkeit von Anlagen zu erhöhen und die Kosten für das Anlagenmanagement zu senken. Sie wird derzeit zum Schutz von mehreren hundert Anlagen in über 50 Ländern eingesetzt. Die IMS Suite wurde in Zusammenarbeit mit dem weltbekannten Öl- und Gasunternehmen Shell entwickelt .
