1.2. Классификация процессов коррозия

Стальные конструкции объектов трубопроводного транспорта нефти и газа на воздухе, под землей и под водой подвержены в основном электрохимической коррозии. Химическая коррозия в трубопроводном транспорте встречается существенно реже.

Электрохимическая коррозия подчиняется законам электрохимической кинетики и представляет собой окисление железа в электропроводных средах, сопровождающееся образованием и протеканием электрического тока. При этом скорость коррозии трубной стали с окружающей средой характеризуется, как катодным, так и анодным процессами, протекающими на различных участках корродирующей поверхности. Продукты коррозии образуются только на анодных участках. Электрохимический механизм коррозионного разрушения стальных сооружений подразделяется на следующие виды:

• почвенная коррозия - разрушение подземных металлических сооружений под воздействием почвенного электролита;

• электрокоррозия - разрушение металлического подземного сооружения, вызванное блуждающими токами, например, стекающих с рельсов электрифицированного железнодорожного транспорта или других промышленных электроустановок, имеющих заземление;

• атмосферная коррозия - разрушение металлов в атмосфере воздуха или среде любого влажного газа;

• контактная коррозия - коррозия, вызванная электрическим контактом двух разнородных или однородных металлов, имеющих различный электрохимический потенциал (например, электродвижущая сила коррозионного гальванического элемента вызванная, гетерогенностью структуры стенки трубы в области поперечных и продольных сварных швов).

Химическая коррозия подчиняется законам химической кинетики гетерогенных реакций и относится к случаям коррозии, не сопровождающейся возникновением и протеканием электрического тока. При этом продукты коррозии образуются непосредственно на всем участке поверхности металла, находящемся в контакте с агрессивной средой. Химический механизм имеют следующие виды коррозии:

• газовая коррозия - окисление металла кислородом или другим газом при высокой температуре и полном отсутствии влаги на поверхности металлического изделия (например, коррозия лопаток газовых турбин на компрессорных станциях газопроводов, дымогарных труб котельных установок, выхлопных коллекторов двигателей внутреннего сгорания, образование окалины при нагреве и прокате металла);

• коррозия в неэлектролитах - разрушение металла в жидких или газообразных агрессивных средах, обладающих малой электропроводностью (например, коррозия стали в нефти, в бензине, при контакте с серой при температуре выше 200°С, коррозия внутренней поверхности трубопроводов и аппаратуры при перекачке высокосернистых сортов нефти).

Особо следует отметить микробиологическую коррозию сталей — частный случай почвенной коррозии, протекающей под воздействием микроорганизмов, в результате жизнедеятельности которых образуются вещества, ускоряющие коррозионные процессы (например, ускорение коррозии железа в грунтах с сульфатредуцирующими бактериями).

Как было уже сказано, для большинства углеродистых и низколегированных сталей, эксплуатирующихся в атмосфере, морской и речной воде, а также в почве, характерна электрохимическая коррозия. Помимо перечисленных видов возможны также коррозия под напряжением (при одновременном воздействии коррозионной среды и механических напряжений в стенке трубы); щелевая коррозия - ускорение коррозионного разрушения стального сооружения электролитом в узких зазорах и щелях (в трещинах, резьбовых и фланцевых соединениях); коррозионная эрозия - при одновременном действии коррозионной среды и трения; кавитационное коррозионное разрушение стальной поверхности - при одновременном коррозионном и ударном воздействии окружающей среды (например, разрушение лопаток рабочих колес центробежных насосов).