1. Общие сведения о коррозии

Коррозия – это разрушение металлов, вызванное химическими или электрохимическими процессами при взаимодействии с окружающей средой. Термин коррозия происходит от латинского слова corrosio – разъедание. Среда, в которой металл подвергается коррозии, называется коррозионной или агрессивной.

По механизму протекания коррозии-онного процесса различают химическую и электрохимическую коррозию.

При химическом воздействии среды возникает химическая коррозия как результат непосредственной реакции металлов с неэлектролитами (например, разрушение внутренних поверхностей трубопроводов и резервуаров, контактирующих с сернистой нефтью и нефтепродуктами).

При электрохимическом воздействии среды возникает электрохимическая коррозия. Для ее протекания в коррозийной среде необходимо наличие растворов электролитов. На поверхности металла одновременно протекают окислительный (растворение металла) и восстановительный (электрохимическое восстановление компонентов среды) электрохимические процессы, которые сопровождаются прохождением электрического тока.

На промысловых трубопроводах, резервуарах наиболее часто встречается электрохимическая коррозия, которая может быть атмосферной (в среде влажного воздуха), морской (в морской воде и атмосфере), почвенной, грунтовой или подземной (в почвенных электролитах). Возможно также электрокоррозия ( под воздействием блуждающих токов).

Процесс коррозии начинается с поверхности металла и распространяется вглубь него. При этом изменяется внешний вид металла: на его поверхности образуются углубления (язвы, пятна), заполненные продуктами коррозии. По характеру коррозионного разрушения металлов различают следующие виды коррозии:

- сплошную (рис.1.1; п.1)- разрушение металла по всей поверхности конструкции, находящейся под воздействием коррозионной среды;

- местную (рис.1.1; п. 2-4)– разрушение металла на отдельных участках поверхности сооружения.

Рис. 1.1. Основные виды коррозионных каверн:

1 - сплошная коррозия; 2 - пятно; 3 - язва; 4 – питтинг; h0 - глубина проникновения общей коррозии; h - глубина каверны на фоне общей коррозии; d - диаметр каверны

Сплошная коррозия может быть: равномерной (рис. 1.2.): протекающей с одинаковой скоростью по всей поверхности металлической конструкции (коррозия углеродистой стали в электролитах, атмосферная); неравномерной, протекающей с неодинаковой скоростью на различных участках поверхности металла (коррозия углеродистой стали в морской воде, элетролитах и т.д.).

Рис. 1.2. Равномерная коррозия трубопровода

Наиболее опасными из местных видов коррозийных разрушений для трубо-проводов являются язвенная и питтинговая коррозия. Эти виды коррозии очень трудно обнаружить из-за малых размеров язв и их заполнения продуктами коррозии. В результате такой коррозии сквозные проржавления стенок трубопроводов, резервуаров и других сооружений наблюдаются уже на третьем году их эксплуатации и обнаруживаются только в момент аварии.

Язвенная коррозия (рис. 1.3) проявляется в виде отдельных каверн, диаметр которых несколько больше или равен их глубине (коррозия углеродистой стали в грунте).

Питтинговая коррозия – в виде множества отдельных точек диаметром 0,1…2 мм значительной глубины (например, коррозия трубопроводов, резервуаров). Питтинговая или язвенная коррозия часто переходит в сквозную, при которой сооружение может быть выведено из эксплуатации.

Все виды коррозии можно разделить на две основные группы по расположению:

а) внутреннюю коррозию внутренней поверхности трубопроводов, ёмкостей, эксплуатационных колонн скважин, оборудования (контактирование с рабочими средами (пластовые и сточные воды));

Рис. 1.3. Язвенная коррозия трубопровода

б) наружную коррозию наружной по-верхности трубопроводов, днищ резервуа-ров, заглубленных ёмкостей, обсадных ко-лонн скважин (контактирование с окру-жающей средой (грунтовый электролит, пластовая и сточная вода)).

Внутренняя и наружная коррозия основных нефтепромысловых сооружений представлена на схеме 1.1.

Схема 1.1.

Для защиты от внутренней и наружной коррозии нефтепромыслового оборудования применяются различные способы (схема 1.2.).

Схема 1.2.