1.1 Коррозия нефтегазового оборудования#

Термин «коррозия» происходит от латинского слова «corrodo» – «грызу», некоторые источники ссылаются на позднелатинское слово «corrosio», что означает «разъедание». По отношению к металлу этот термин характеризует как сам процесс химического или электрохимического «разъедания» металлов и сплавов, так и результат этого процесса.

Термин «коррозия» применяется также к явлениям химического разрушения неметаллических материалов. Так говорят, например, о коррозии бетона, цементного и строительного камня, пластмасс, резин, дерева и других конструкционных и строительных материалов.

Следует отличать коррозию от эрозии. Термин «эрозия» происходит от латинского слова «erosio», что также означает «разъедание», но представляет собой постепенное, чисто механическое разрушение металла или другого твёрдого тела. Например, истирание трущихся частей механизмов, разрушение горных пород, почвы. Эрозию провоцируют дожди, ветры, песчаная пыль и прочие природные факторы.

Коррозией металлов называют самопроизвольное разрушение металлических материалов вследствие их химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Под металлами подразумеваются простые металлы и их сплавы, а также металлические изделия и конструкции. Средой, в которой происходит коррозия металлов, обычно бывают различные жидкости и газы.

В нефтегазовой промышленности коррозия является огромной проблемой на всех этапах жизненного цикла производства углеводородов – от бурения и добычи до трубопроводного транспорта и переработки.

Различают прямые и косвенные коррозионные потери. Под прямыми потерями понимают стоимость замены (с учетом трудозатрат) прокорродировавших конструкций и машин или их частей. Затраты на 5 профилактическое обслуживание, связанные, в частности, с катодной защитой трубопроводов, перекрашиванием конструкций для предотвращения коррозии. Также прямые потери включают затраты, связанные с осуществлением мероприятий по борьбе с коррозией – например, использование коррозионностойких металлов и сплавов вместо углеродистой стали, даже в том случае, когда она обладает требуемыми механическими свойствами, но не имеет достаточной коррозионной устойчивости. Сюда относятся также стоимость нанесения защитных покрытий, стоимость ингибиторов коррозии, затраты на кондиционирование воздуха складских помещений для хранения оборудования.

Гораздо труднее поддаются подсчету косвенные потери, но, даже по приближенной оценке, они в два – три раза могут превышать прямые потери. Приведем примеры косвенных потерь.

  1. Простои. Стоимость простоев с целью замены прокорродировавшего оборудования должна включать в себя не только затраты на оплату труда, амортизационные отчисления и т.п., но и учитывать потерю прибыли, а также принимать во внимание возможную потерю лояльности контрагентов.
  2. Потеря готовой продукции. В межремонтный период происходят утечки нефти, газа и воды вследствие коррозионных повреждений соответствующих систем. Так утечка газа из поврежденной трубы может привести к взрыву, что приведет к загрязнению окружающей среды и потребует дополнительных расходов на ликвидацию последствий аварии.
  3. Потеря мощности. В качестве примеров потери мощности можно рассматривать: ухудшение теплопроводности поверхностей теплообмена из-за отложения продуктов коррозии, а также вынужденное повышение мощности насосов из-за уменьшения проходных сечений трубопроводов вследствие отложения ржавчины.
  4. Загрязнение продукции. Например, одной из основных причин, из-за которых ускоряется механический износ важных комплектующих автомобиля это загрязнение топлива. Для уменьшения загрязнения нефтепродуктов продуктами коррозии все резервуары, трубопроводы и арматура складов и баз 6 должны быть изготовлены из коррозионно-стойких материалов и иметь антикоррозионное покрытие.
  5. Допуски на коррозию. Классический пример. Выбор толщины стенки подземного нефтепровода. Расчетная толщина стенки трубопровода диаметром 200 мм и длиной 362 км составляет 8,18 мм с учетом коррозии. А применение соответствующей защиты от коррозии позволяет снизить эту величину до 6,35 мм. Это приводит к экономии 3700 т стали и увеличению полезного объема трубопровода на 5 %.

Коррозионные исследования – это ряд испытаний, которым подвергают тот или иной материал для определения его долговечности в определенных коррозионных условиях. Значение коррозионных исследований определяется тремя аспектами. Первый из них – экономический, он имеет целью уменьшение материальных потерь в результате коррозии трубопроводов, резервуаров, деталей машин, морских конструкций.

Второй аспект – повышение надежности оборудования, которое в результате коррозии может разрушаться с катастрофическими последствиями, например, сосуды высокого давления, паровые котлы, металлические контейнеры для токсичных материалов, лопасти и роторы турбин.