Коррозия трубопроводов возникает, когда материал трубопровода со временем начинает разрушаться или ослабевать из-за химических реакций с окружающей средой.
Process industries and pipeline operators battle corrosion as one of their biggest challenges. Failure to manage corrosion can lead to leaks, explosions, and costly downtime.
A NACE International study from 2013 pegged global corrosion costs at $2.5 trillion, over 3% of worldwide GDP. Therefore, understanding and managing corrosion can help save millions of dollars in reduced capital costs and reduced downtime.
Что такое коррозия трубопровода и каковы ее причины?
Corrosion of pipelines, pipes, or really any corrosion is, simply stated, the degradation of metals into more chemically stable oxides through interaction with their surroundings. Process piping and pipelines demand we focus primarily on the fluids they transport.
Различные процессы могут вызывать коррозию и способствовать ее возникновению:
- 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.
- Electrochemical reactions: When different types of metals are in contact with each other, electrochemical reactions can occur, leading to corrosion.
- Отсутствие технического обслуживания: Отсутствие технического обслуживания трубопроводов также может способствовать их коррозии.
Как управлять коррозией?
Pipeline corrosion management requires a well-informed approach. On top of that, you can model key processes to calculate corrosion rates.
Understanding the processes that lead to corrosion allows for the development of preventative maintenance programs to manage corrosion. Any corrosion mitigation strategy should consider several key factors:
- Выбор материалов: Трубопроводы, скважины и другое технологическое оборудование могут быть спроектированы и изготовлены 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: Защитные покрытия, такие как цементные или эпоксидные, могут наноситься на трубы для предотвращения коррозии трубопровода.
- Inspection and Monitoring: Process equipment can be inspected using nondestructive testing, visual observations, or material sampling to identify corrosion rates. Corrosion models can be calibrated using real-life observations to optimize future inspection schedules and prevent unexpected downtime.
- 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 по снижению воздействия всегда должно быть прогнозирование скорости внутренней коррозии труб.
Как можно предсказать коррозию трубопровода?
Базовые модели прогнозирования должны учитывать коррозию CO2, коррозию H2S, коррозию органических кислот, коррозию O2 и микробиологическую коррозию при прогнозировании внутренней коррозии трубопровода.
Более продвинутые модели коррозии способны моделировать следующие процессы:
- Water chemistry is based on the released Fe2+ from corrosion.
- Многофазный поток.
- Температурные градиенты.
- Распределение фаз вода/спирт и конденсация.
- Разделение органических кислот в фазах вода/газ/нефть.
- Коррозия высшего класса.
Hydrocor – Pipe Corrosion Prediction software
Hydrocor is a comprehensive cloud-based software solution that calculates internal corrosion rates in pipes, pipelines, and wells. It can calculate corrosion rates by applying models that take into account CO2 corrosion, H2S corrosion, organic acid corrosion, O2 corrosion, and microbiologically-induced corrosion. It also includes all of the advanced corrosion models mentioned above.
Hydrocor can help select the right materials for processes during the design stage of a project. It can also calculate pipe / pipeline corrosion rates in existing systems and help in the implementation of corrosion mitigation strategies.
Hydrocor complements Cenosco’s Asset Integrity Management System, a suite of tools that allow industries to gain control of their assets and to keep people safe. Used together with IMS’s Pipeline and Subsea Integrity System, Cenosco can help industry comply with complicated industrial and environmental regulations in any jurisdiction.
Tomislav Renić Technical Writer
Tomislav is an experienced engineer and technical communicator with over 20 years in complex systems, modeling, and project management. As a Technical Writer at Cenosco, he translates engineering concepts into clear, user-friendly documentation for software in the oil, gas, and refining industries.
