Коррозия трубопроводов возникает, когда материал трубопровода со временем начинает разрушаться или ослабевать из-за химических реакций с окружающей средой. Коррозия - это серьезная проблема, с которой сталкиваются отрасли, использующие технологическое оборудование и трубопроводы. Неспособность справиться с коррозией может привести к утечкам, взрывам и дорогостоящим простоям. Согласно исследованию, проведенному NACE International, в 2013 году глобальные затраты на коррозию оценивались в 2,5 триллиона долларов, или более 3 процентов мирового ВВП. Поэтому понимание и управление коррозией может помочь сэкономить миллионы долларов за счет снижения капитальных затрат и сокращения времени простоя.
Что такое коррозия трубопровода и каковы ее причины?
Коррозия трубопроводов, труб, да и вообще любая коррозия - это, проще говоря, разложение металлов на более химически устойчивые оксиды в результате взаимодействия с окружающей средой. В случае с технологическими трубопроводами мы чаще всего имеем дело с жидкостями, транспортируемыми по трубе. Различные процессы могут вызывать и способствовать коррозии:
- Химические реакции: Взаимодействие транспортируемой по трубам жидкости с химическими веществами в окружающей среде может вызвать коррозию. Например, кислород, углекислый газ, сероводород и органические кислоты, содержащиеся в технологических жидкостях, могут привести к коррозии, равно как и контакт с морской водой или агрессивными почвами.
- Микробная коррозия: Определенные бактерии в технологических жидкостях могут вырабатывать кислоты, которые приводят к коррозии трубопроводов.
- Абразия: Частицы или жидкости, протекающие по трубопроводам, могут истирать их и приводить к коррозии трубопровода.
- Электрохимические реакции: При контакте различных типов металлов друг с другом могут происходить электрохимические реакции, приводящие к коррозии.
- Отсутствие технического обслуживания: Отсутствие технического обслуживания трубопроводов также может способствовать их коррозии.
Как управлять коррозией?
Управление коррозией трубопроводов требует хорошо обоснованного подхода, и многие процессы, вызывающие коррозию, могут быть смоделированы для получения оценок скорости коррозии. Понимание процессов, приводящих к коррозии, позволяет разрабатывать программы профилактического обслуживания для борьбы с коррозией. При разработке любой стратегии борьбы с коррозией необходимо учитывать ряд факторов:
- Выбор материалов: Трубопроводы, скважины и другое технологическое оборудование могут быть спроектированы и построены из различных сплавов, с защитными покрытиями или без них. Стоимость каждого вида труб может сильно различаться, поэтому выбор подходящих материалов может повлиять на жизнеспособность проекта.
- Ингибиторы коррозии: Эти химические вещества добавляются в жидкости, транспортируемые по трубопроводам, чтобы снизить скорость коррозии.
- Покрытия для труб: Для предотвращения коррозии трубопроводов на трубы можно наносить защитные покрытия. Например, для защиты трубопроводов от коррозии можно использовать цементные или эпоксидные покрытия.
- Инспекция и мониторинг: Инспекция технологического оборудования может быть выполнена с помощью неразрушающего контроля, визуальных наблюдений или отбора образцов материалов для определения скорости коррозии. Модели коррозии могут быть откалиброваны на основе реальных наблюдений, чтобы оптимизировать будущие графики проверок и предотвратить непредвиденные простои.
- Плановое техническое обслуживание: Правильно спланированная очистка и обслуживание трубопроводов могут помочь предотвратить коррозию. Такие мероприятия, как очистка трубопроводов скребками для удаления скопившегося мусора и применение пленкообразующих ингибиторов коррозии, могут значительно снизить скорость коррозии трубопроводов и труб и увеличить срок службы оборудования.
Однако первым шагом в стратегии смягчения последствий всегда должно быть прогнозирование скорости внутренней коррозии труб...
Как можно предсказать коррозию трубопровода?
Для прогнозирования внутренней коррозии трубопроводов основные модели прогнозирования должны учитывать:CO2-коррозию, H2S-коррозию, коррозию органическими кислотами, O2-коррозию и коррозию, вызванную микроорганизмами.
Более продвинутые модели коррозии способны моделировать следующие процессы:
- Химический состав воды, основанный на высвобождении Fe2+ в результате коррозии.
- Многофазный поток.
- Температурные градиенты.
- Распределение фаз вода/спирт и конденсация.
- Разделение органических кислот в фазах вода/газ/нефть.
- Коррозия высшего класса.
Программное обеспечение для прогнозирования коррозии трубопроводов: Hydrocor
Hydrocor - это комплексное облачное программное решение для расчета скорости внутренней коррозии в трубах, трубопроводах и скважинах. Hydrocor может рассчитывать скорость коррозии, применяя модели, учитывающие коррозиюCO2, коррозию H2S, коррозию органических кислот, коррозию O2 и коррозию, вызванную микробиологическими факторами. В программу также включены все усовершенствованные модели коррозии, упомянутые выше.
Hydrocor может помочь выбрать правильные материалы для процессов на стадии разработки проекта. Он также может рассчитать скорость коррозии труб/трубопроводов в существующих системах и помочь в реализации стратегий по снижению коррозии.
Hydrocor дополняет систему управления целостностью активов Cenosco - набор инструментов, позволяющих промышленным предприятиям получить контроль над своими активами и обеспечить безопасность людей. Используя систему вместе с IMS PLSS: Pipeline and Subsea Integrity System, Cenosco может помочь промышленности соответствовать сложным промышленным и экологическим нормам в любой юрисдикции.
Cenosco - компания, разрабатывающая программное обеспечение для управления целостностью активов, которая уже более 20 лет является лидером в области производства тяжелых активов. Их пакет решений IMS Suite был разработан для поддержки пользователей в принятии разумных решений по инспекции и техническому обслуживанию для повышения безопасности, доступности активов и снижения затрат на управление активами. В настоящее время он используется для обеспечения безопасности нескольких сотен активов в более чем 50 странах. Пакет IMS был создан в сотрудничестве со всемирно известным лидером нефтегазовой отрасли, компанией Shell.
