Описание

Комплексное руководство по Купоны на коррозию в нефтегазовой отрасли

Купоны на коррозию играют решающую роль в нефтегазовой отрасли, предоставляя ценную информацию о скорости коррозии и состоянии трубопроводов. В этом подробном руководстве будут рассмотрены различные типы купонов на коррозию, их применение и факторы, которые следует учитывать при их использовании. Понимая важность и правильное использование купонов на коррозию, специалисты отрасли могут обеспечить целостность трубопровода и предотвратить дорогостоящие неисправности.

Введение в купоны на защиту от коррозии

Купоны на коррозию являются важным инструментом обнаружения коррозии трубопроводов в нефтегазовой отрасли. Они помогают отслеживать и измерять скорость коррозии в трубопроводах, предоставляя важную информацию для стратегий технического обслуживания и предотвращения. Купоны на коррозию изначально неповреждены, их первоначальный вес записан перед помещением в трубопроводы на определенный срок, обычно 30, 60 или 90 дней. После воздействия агрессивной среды трубопровода потеря их веса указывает на скорость коррозии, что позволяет точно оценить состояние трубопровода.

Виды коррозионных материалов и материалов

Существует несколько типов купонов на коррозию, каждый из которых имеет определенное применение и особенности:

Раздеть купон: наиболее часто используемый купон для большинства оценок, обычно размером 3 x 3/4 x 1/16 дюйма с двумя монтажными отверстиями.

Купон на несколько отверстий: Предназначен для использования с оборудованием доступа низкого давления или узкими портами, куда не может пройти стандартный купон шириной 3/4 дюйма, также размером 3 x 3/4 x 1/16 дюйма с двумя монтажными отверстиями.

Купон на диск: Круглые купоны, используемые в приложениях для мониторинга нескольких дисков, диаметром 1,25 дюйма и толщиной 1/16 дюйма, с одним монтажным отверстием.

Выбор материала также имеет решающее значение при выборе антикоррозийных купонов. Обычные материалы включают низкоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь и другие сплавы. Для обеспечения точных результатов важно использовать купоны на коррозию, изготовленные из того же материала, что и труба.

Рекомендуемый купон с клапаном: съемный купон на защиту от коррозии

Для большинства применений рекомендуется съемный антикоррозийный купон с клапаном. Его можно присоединить посредством сварки или фланцевого соединения, что делает его пригодным для различных ситуаций. Этот тип купона можно удалить с помощью инструментов для разборки, что является экономичным решением по сравнению с другими антикоррозийными купонами, для удаления которых требуются специальные инструменты.

Причины коррозии трубопроводов

Коррозию трубопроводов в нефтегазовой отрасли можно объяснить сочетанием химических и биологических факторов, каждый из которых способствует общему ухудшению целостности трубопровода.

Химические факторы

Кислород: Присутствие кислорода в среде трубопровода может привести к реакциям окисления, приводящим к образованию ржавчины и других коррозионных побочных продуктов. Кислород может растворяться в воде, а затем вступать в реакцию с поверхностью металла, вызывая коррозию. Трубопроводы, транспортирующие природный газ и нефть, часто содержат воду, что делает кислородную коррозию распространенной проблемой.

Коррозионные газы: Присутствие сероводорода (H2S) и углекислого газа (CO2) в нефте- и газопроводах может привести к коррозийным реакциям. H2S образует серную кислоту, а CO2 образует угольную кислоту. Эти кислоты вступают в реакцию с поверхностью металла, вызывая коррозию и точечную коррозию на внутренней поверхности трубопровода.

Хлориды: Ионы хлорида, которые часто присутствуют в соленой воде, могут привести к локальной точечной коррозии, особенно в трубопроводах из нержавеющей стали. Ионы хлорида разрушают пассивный оксидный слой на поверхности металла, делая его уязвимым для коррозии.

Гальваническая коррозия: Когда два разнородных металла находятся в электрическом контакте, они создают гальванический элемент, который может ускорить коррозию менее благородного металла. Это явление часто встречается в трубопроводах, где в качестве различных компонентов используются разные металлы или сплавы.

Эрозия Коррозия: Высокие скорости потока, турбулентность или присутствие абразивных частиц внутри трубопровода могут привести к эрозионной коррозии. Этот процесс включает в себя механическое удаление защитного оксидного слоя, подвергая оголенную металлическую поверхность воздействию агрессивной среды.

Биологические факторы

Микробиологическая коррозия (MIC): MIC вызван метаболической деятельностью микроорганизмов, таких как бактерии и грибы, которые могут колонизировать поверхность трубопровода. Эти микробы производят кислотные побочные продукты, которые могут разъедать металлическую поверхность. MIC может привести к локальной точечной коррозии, щелевой коррозии и даже коррозионному растрескиванию под напряжением.

Сульфатредуцирующие бактерии (СРБ): SRB — это анаэробные бактерии, которые превращают ионы сульфата в сероводород, вызывая коррозию. Они обычно встречаются в нефте- и газопроводах, особенно в зонах застоя или с низким расходом, где они образуют биопленки, которые могут ускорить коррозию.

Кислотообразующие бактерии (APB): APB, такие как бактерии, окисляющие железо, производят кислотные побочные продукты, которые могут разъедать металлические поверхности. Эти бактерии могут образовывать биопленки, которые концентрируют коррозионные агенты и усиливают локальную коррозию.

Грибы: Некоторые грибы могут производить органические кислоты, такие как щавелевая кислота, которые могут разъедать металлические поверхности. Грибки также могут образовывать биопленки, которые могут улавливать коррозионные агенты и приводить к локальной коррозии.

Биообрастание: Накопление органических веществ и микроорганизмов на поверхности трубопровода может создать коррозионную среду. Биопленки могут защищать коррозионные агенты и усиливать локальную коррозию. Более того, биообрастание может вызвать засоры и увеличить риск выхода из строя трубопровода.

Расчет скорости коррозии

Для расчета скорости коррозии используйте следующую формулу скорости коррозии купона невесомости:

Скорость коррозии (м/год) = [22 300 x потеря веса (г)] / [Плотность металла (г/см³) x площадь купона (квадратные дюймы) x время (дни)]

В этой формуле потеря веса представляет собой разницу между первоначальным весом и весом после очистки, плотность металла относится к плотности металла или сплава, площадь купона относится к площади купона, подвергающейся воздействию агрессивной среды, а время представляет собой количество дней между установкой и снятием.

Факторы, которые следует учитывать при использовании купонов на защиту от коррозии

При использовании антикоррозийных купонов важно учитывать их расположение, количество и время удаления:

1. Позиционирование: Устанавливайте антикоррозийные образцы на разной высоте внутри трубопровода, так как концентрация примесей варьируется. Разместите их в верхней, средней и нижней частях, соблюдая одинаковое расстояние между ними.
2. Количество: Для проверки различных участков трубопровода следует использовать несколько купонов для точного определения коррозии.
3. Сроки удаления: Не удаляйте купоны слишком рано или слишком поздно, так как это может повлиять на точность испытания на коррозию. Контролируйте положения «6 часов» и «12 часов» и размещайте купоны в верхнем, среднем и нижнем положениях для лучшего представления потока вещества внутри трубы.

Купон Размеры и применение

Каждый тип купона коррозии имеет определенные размеры и области применения:

• Раздеть купон: размеры 3 x 3/4 x 1/16 дюйма с двумя монтажными отверстиями и обычно используется для общих оценок.
• Купон на несколько отверстий: Размеры 3 x 3/4 x 1/16 дюйма, с двумя монтажными отверстиями и предназначены для использования с оборудованием доступа низкого давления или узкими портами.
• Купон на диск: имеет диаметр 1,25 дюйма и толщину 1/16 дюйма, имеет одно монтажное отверстие и используется в приложениях для мониторинга нескольких дисков.

Заключение

В заключение, купоны на коррозию являются жизненно важными инструментами для мониторинга и измерения коррозии в нефтегазовой отрасли. Понимая различные типы антикоррозионных купонов, их применение и факторы, которые следует учитывать при их использовании, специалисты отрасли могут обеспечить целостность трубопровода и предотвратить дорогостоящие отказы. Точная оценка состояния трубопроводов позволяет разработать эффективные стратегии технического обслуживания и профилактики, что в конечном итоге способствует безопасности и эффективности нефтегазовой отрасли.