管道腐蚀是指管道材料随着时间的推移与周围环境发生化学反应而开始退化或变弱。
腐蚀是使用加工设备和管道的行业所面临的重大挑战。如果不对腐蚀进行管理，可能会导致泄漏、爆炸和代价高昂的停机。
根据 NACE International 开展的一项研究，全球腐蚀成本估计为 2.5 万亿美元，占 2013 年全球 GDP 的 3% 以上。因此，了解和管理腐蚀有助于降低资本成本和减少停机时间，从而节省数百万美元。
什么是管道腐蚀？
管道腐蚀或任何腐蚀，简单地说，就是金属在与周围环境的相互作用下降解成化学性质更稳定的氧化物。对于工艺管道和管道，我们最关心的通常是管道所输送的流体。
各种过程都可能导致腐蚀：
- 化学反应：管道中输送的流体与环境中的化学物质相互作用，会导致腐蚀。例如，加工流体中的氧气、二氧化碳、硫化氢和有机酸都会导致腐蚀，与海水或腐蚀性土壤接触也会导致腐蚀。
- 微生物腐蚀：加工流体中的某些细菌会产生酸性物质，导致管道腐蚀。
- 磨损：流经管道的颗粒或流体会磨损管道，导致管道腐蚀。
- 电化学反应：当不同类型的金属相互接触时会发生电化学反应，从而导致腐蚀。
- 缺乏维护：不维护管道也会造成管道腐蚀。
如何管理腐蚀？
管理输油管腐蚀需要采用信息灵通的方法，许多导致腐蚀的过程都可以通过建模来估算腐蚀率。
了解了导致腐蚀的过程，就可以制定预防性维护计划来管理腐蚀。任何腐蚀缓解战略都应考虑一系列因素：
- 材料选择：管道、水井和其他工艺设备可由各种合金设计和制造，并可使用或不使用管道保护涂层。各种管道的成本差异很大，选择合适的材料会影响项目的可行性。
- 缓蚀剂：这些化学品可添加到管道输送的流体中，以降低腐蚀率。
- 管道涂层：可在管道上涂抹水泥或环氧树脂等保护涂层，以防止管道腐蚀。
- 检查和监测：可通过无损检测、目视观察或材料取样对工艺设备进行检查，以确定腐蚀率。可以利用实际观察结果对腐蚀模型进行校准，以优化未来的检查计划，防止意外停机。
- 定期维护：按计划对管道进行适当的清洁和维护有助于防止腐蚀。对管道进行清洗以清除积聚的碎屑和使用成膜腐蚀抑制剂等活动，可显著降低管道或管材的腐蚀率，延长设备的使用寿命。
不过，缓解策略的第一步始终应该是开始预测管道内部的腐蚀率。
如何预测管道腐蚀？
在预测管道内部腐蚀时，基本预测模型应考虑 CO2 腐蚀、H2S 腐蚀、有机酸腐蚀、O2 腐蚀和微生物引起的腐蚀。
更先进的腐蚀模型能够模拟以下过程：
- 水化学基于腐蚀释放的 Fe2+。
- 多相流
- 温度梯度。
- 水/酒精相分布和凝结。
- 有机酸在水/气/油相中的分配。
- 顶级腐蚀。
优化内部和外部腐蚀检测计划
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