Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа

Покупка
Артикул: 642864.02.99
Рассмотрены основные причины возникновения коррозии и коррозионные среды, описаны виды и формы коррозионных разрушений для всего спектра нефте-и газопромыслового оборудования. Изложены способы предотвращения и методы мониторинга коррозии, даны подробные рекомендации по устранению причин и защите от коррозии оборудования для добычи и транспортировки нефти и газа. Реальные проблемы, возникающие в процессах практической эксплуатации оборудования, наглядно отражены в многочисленных примерах и фотографиях, приведены расчеты и справочные данные для решения практических задач. Книга предназначена для специалистов по коррозии и металловедению оборудования нефтяных и газовых компаний, научных сотрудников, преподавателей, аспирантов, магистрантов и студентов профильных вузов. Издание предназначено для инженеров, специалистов технических служб, специалистов по коррозии, инженерам по проектированию и эксплуатации оборудования, а также для преподавателей и студентов.
Хайдерсбах, Р. Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа : практическое руководство / Р. Хайдерсбах ; пер. с англ. яз. под ред. Ф. М. Хуторянского. - Санкт-Петербург : ЦОП «Профессия», 2015. - 480 с, ил. - ISBN 978-5-91884-066-5. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/1859932 (дата обращения: 25.04.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

METALLURGY AND CORROSION
CONTROL IN OIL AND GAS
PRODUCTION

ROBERT HEIDERSBACH

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Санкт-Петербург
2015

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ 
И МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ 
ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ И ГАЗА

Роберт Хайдерсбах

Перевод с английского языка 
под редакцией Ф.М. Хуторянского

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

ISBN 978-0-470-24848-5 (англ.)
ISBN 978-5-91884-066-5

УДК 622.276,622.279
ББК 34.66

                Р. Хайдерсбах
РО58 Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа : 
пер. с англ. яз.; под ред. Ф. М. Хуторянского. — СПб. : ЦОП «Профессия», 2015. — 
480 с., ил.

ISBN 978-5-91884-066-5 
ISBN 978-0-470-24848-5 (англ.)

Рассмотрены основные причины возникновения коррозии и коррозионные 
среды, описаны виды и формы коррозионных разрушений  для всего спектра нефте- 
и газопромыслового оборудования. Изложены способы предотвращения и методы 
мониторинга коррозии, даны подробные рекомендации по устранению причин 
и защите от коррозии оборудования для добычи и транспортировки нефти и газа. 
Реальные проблемы, возникающие в процессах практической эксплуатации оборудования, наглядно отражены в многочисленных примерах и фотографиях, приведены расчеты и справочные данные для решения практических задач.
Книга предназначена для специалистов по коррозии и металловедению обо- 
рудования нефтяных и газовых компаний , научных сотрудников, преподавателей , 
аспирантов, магистрантов и студентов профильных вузов.

УДК 622.276,622.279
ББК 34.66

© John Wiley & Sons, Inc., 2011  
© ЦОП «Профессия», 2015 
© Перевод, оформление: ЦОП «Профессия», 2015

Copyright © 2011 by John Wiley & Sons, Inc.
 All rights reserved. 
Autorised translation from the English language edition published by John Wiley & Sons, Inc. 
Responsibility for the accuracy of the translation rests with EPC «Professiy» and is not the responsibiblity of 
John Wiley & Sons, Inc. Not part of this book may be reproduced in any form without the written permission of the 
original copyright holder, John Wiley & Sons, Inc. 

Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то 
ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений 
и не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Содержание

Предисловие к русскому изданию. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Вступление  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1. Введение в металловедение нефтепромыслового оборудования 
             и предотвращение коррозии   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Затраты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Безопасность  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Урон окружающей среде. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Предупреждение коррозии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Библиография  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2. Химия коррозии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Электрохимия коррозии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Электрохимические реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Электролитическая проводимость  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Закон электролиза Фарадея  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Электродные потенциалы и ток. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Выражение скорости коррозии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
pH    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Пассивность  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Диаграмма-потенциал pH (диаграммы Пурбе или диаграммы 
электрохимического равновесия) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Библиография. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3. Коррозионная среда  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Внешняя среда. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Атмосферная коррозия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Вода как коррозионная среда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Почва как коррозионная среда. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Коррозия под изоляционным слоем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Внутренние среды  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Сырая нефть  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа

Природный газ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Кислород  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
CO2   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
H2S   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Органические кислоты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Трубная накипь (отложения на стенках трубопровода)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Микробиологическая коррозия (МБК) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Ртуть  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Гидраты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Влияние режимов потока флюида на коррозию  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Библиография. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

4. Материалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Основы металлургии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Кристаллическая структура  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Способы упрочнения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Механические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Разрушение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Ползучесть. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Термическое расширение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Способы формования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Ковкие и литые структуры  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Сварка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Предупреждение коррозии и разрушения из-за сварочных работ  . . . . . . . . 95
Технические характеристики материалов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Американский институт нефти (API)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Американский институт железа и стали (AISI). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
ASTM International — бывшее Американское общество 
по материалам и их испытаниям. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Американское общество инженеров-механиков (ASME) . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
SAE International — Общество инженеров автомобильной 
промышленности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Универсальная система обозначений металлов и сплавов UNS  . . . . . . . . . . . 99
Национальная ассоциация инженеров-специалистов 
по коррозии (NACE)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Другие организации  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Использование технических характеристик материалов  . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Углеродистые стали, чугуны и низколегированные стали  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Классификация углеродистой стали. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Способы упрочнения углеродистых сталей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Термическая обработка углеродистых сталей  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Закаленные и отпущенные стали  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Углеродные эквиваленты и свариваемость. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Твердые включения (точки с повышенной твердостью). . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Чистота стали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Содержание

Чугуны  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Коррозионно-стойкие сплавы (КСС) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Железоникелевые сплавы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Нержавеющие стали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Сплавы на никелевой основе  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Сплавы на кобальтовой основе  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Титановые сплавы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Медные сплавы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Алюминиевые сплавы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Дополнительные факторы использования коррозионно-стойких 
сплавов (КСС). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Полимеры, эластомеры и композитные материалы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Библиография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

5. Формы коррозии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
 Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Общая коррозия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Электрохимическая  коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Гальванические пары двух или более металлов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Соотношение площадей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Изменение полярности  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Проводимость электролита  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Предотвращение электрохимической коррозии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Питтинговая коррозия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Коррозия окклюдированных ячеек. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Геометрия питтинговой коррозии и концентрация напряжений. . . . . . . . . 162
Образование язв. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Числовой эквивалент стойкости к питтинговой коррозии 
(ЭСПК) (PREN индекс)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Статистика. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Предотвращение питтинговой коррозии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Щелевая коррозия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Выбор сплава  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Нитевидная коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Межкристаллитная коррозия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Нержавеющие стали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Коррозия параллельно направлению формовки металла. . . . . . . . . . . . . . . . 170
Алюминий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Другие сплавы   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Структурно-избирательная коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Механизм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Селективная фазовая коррозия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Чувствительные сплавы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Предотвращение структурно-избирательной коррозии. . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Эрозионная коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Механизм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа

Влияние скорости  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Материалы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Кавитация  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
Проблемные места. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
Предотвращение эрозионной коррозии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Растрескивание под воздействием окружающей среды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Коррозионное растрескивание под напряжением  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Водородное охрупчивание и растрескивание в сероводородной среде  . . . 189
Водородная коррозия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Жидкометаллическое охрупчивание (ЖМО)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Коррозионная усталость  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Другие важные виды коррозии металлов 
нефтедобывающего оборудования  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Кислородная коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
Углекислотная коррозия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
Коррозия сернистой нефтью  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
Меза-коррозия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
Коррозия из-за конденсации воды на верхних стенках трубы  . . . . . . . . . . . 201
Коррозия стального кабеля. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
Дополнительные формы коррозии в процессах добычи нефти и газа  . . . . 202
Дополнительные комментарии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Библиография  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

6. Предотвращение коррозии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Защитные покрытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Компоненты краски  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Система покрытий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Антикоррозионная защита пленками краски  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Желаемые свойства систем защитных покрытий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Развитие технологий защитных покрытий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Полезная литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Подготовка поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Назначение различных типов покрытий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
Основные типы связующих веществ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
Покрытия, пригодные для применения в различных средах и сферах  . . . . 230
Проблемные места и усиленный осмотр. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Облицовки, обертки, смазки и воски. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
Разрушения покрытий  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
Металлические покрытия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
Водообработка и ингибирование коррозии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
Способы добычи нефти . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Анализ воды  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Отгонка газа и вакуумная деаэрация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Ингибиторы коррозии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
Катодная защита. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
Принцип работы катодной защиты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Содержание

Типы катодной защиты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
Критерии выбора типа катодной защиты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
Осмотр и текущий контроль  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Методики проектирования катодной защиты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
Компьютерное проектирование катодной защиты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
Дополнительные темы, относящиеся к катодной защите. . . . . . . . . . . . . . . . 315
Краткий обзор катодной защиты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
Стандарты катодной защиты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
Стандарты NACE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
Стандарты ASTM   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
Стандарты DNV  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
Британские стандарты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
Библиография. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323

7. Осмотр, текущий контроль и испытания  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
Осмотр. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
Визуальный осмотр. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Контроль проникающим веществом (КПВ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Магнитопорошковая дефектоскопия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
Ультразвуковая дефектоскопия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
Радиационная дефектоскопия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
Вихревой ток. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
Стилоскопия, подтверждающая анализ химического состава  . . . . . . . . . . . 340
Термография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
Дополнительные замечания по поводу осмотра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
Текущий контроль  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
Зонды  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
Контроль потери массы с помощью пластинки и зонда  . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
Датчики электросопротивления  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
Технологии отслеживания скорости электрохимической коррозии . . . . . . 349
Датчики водорода  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
Текущий контроль нефтеносной породы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
Анализ флюида. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
Текущий контроль за ростом бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
Дополнительные комментарии по поводу текущего контроля . . . . . . . . . . . 360
Испытания  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Гидравлические испытания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Лабораторные и полевые испытания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Типы стандартизированных методик испытаний  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
Библиография. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

8. Нефтепромысловое оборудование  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
Бурение и разведка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
Каротажный кабель  для работы с внутрискважинным инструментом . . . 373
Колтюбинг (ГНКТ)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
Скважины и устьевая арматура  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа

История нефтедобычи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
Внутрискважинные агрессивные среды  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
Насосно-компрессорные колонны, обсадные колонны 
и капиллярные трубки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
Ингибиторы для насосно-компрессорных и обсадных колонн 
добывающих скважин  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
Внутреннее покрытие насосно-компрессорных колонн 
в нефтяных скважинах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
Проблемы материалов и коррозии в системах 
механизированной добычи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
Устьевая арматура, фонтанная елка и сопутствующее оборудование. . . . . 408
Технические сооружения на поверхности оборудования  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
Трубопроводы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
Резервуары-хранилища  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
Теплообменники  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
Другое оборудование  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
Болты и крепления  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431
Факелы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
Коррозия под изоляционным слоем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
Магистральные и промысловые трубопроводы   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
Проблемы и отказы трубопроводов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
Важные формы коррозии на магистральных и промысловых 
трубопроводах  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
Ограничение допустимых условий эксплуатации трубопроводов, 
вызванные коррозией, и их ремонт  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
Защитные кожухи труб на дорожных и железнодорожных переездах . . . . 452
Материалы трубопроводов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
Гидравлические испытания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
Внешняя коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
Внутренняя коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
Осмотр и оценка состояния  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463
Библиография  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Предисловие к русскому изданию

В последние годы увеличился нормативный срок эксплуатации многих нефтяных месторождений, повысились требования к безопасности эксплуатации 
месторождений и охране окружающей среды. Все это способствует появлению 
проблем, связанных с коррозией оборудования. Американские специалисты 
подсчитали, что при добыче нефти и ее транспортировке затраты на борьбу 
с коррозией приблизительно равны затратам на ремонт оборудования.
Учение о коррозии и защите металлов развивается в течение многих десятилетий. С развитием теоретических представлений о причине коррозии и ее 
механизме в последние десятилетия появились работы, посвященные изучению коррозионного поведения технически важных металлов и сплавов, причем 
последние часто создаются для решения отдельных коррозионных проблем.  
Особенно это актуально в нефтегазовой отрасли, которой свойственно наличие 
практически всех известных коррозионных сред, видов и форм коррозии.
Появление настоящей книги — безусловно, событие. В ней достаточно подробно освещены вопросы химии коррозии, основные коррозионные среды и их 
коррозионные агенты, формы коррозии, основы металловедения и технические 
характеристики материалов оборудования. Кроме того, в ней изложены способы предотвращения коррозии при добыче и транспортировке нефти и газа, защиты от коррозии основного нефтепромыслового оборудования и методы мониторинга (текущего контроля) коррозии.
В книге обобщен многолетний опыт исследовательской, преподавательской и консультационной деятельности известного американского специалиста 
Роберта Хайдерсбаха, касающийся металлургии и защиты от коррозии оборудования для разведки, добычи и транспортировки нефти и газа.
Следует особо отметить, что книга отличается обилием иллюстраций (в частности, фотографий) с изображением реальных проблем, возникающих в процессах практической эксплуатации оборудования.
В конце каждой главы книги помещена библиография, представляющая 
большой интерес и, возможно, частично неизвестная исследователям, работающим в этой области и желающим более углубленно изучать предмет. 
Книга предназначена для специалистов по коррозии и металловедению оборудования нефтяных и газовых компаний, научных сотрудников, преподавателей, аспирантов, магистрантов и студентов профильных вузов, планирующих 
посвятить свою карьеру защите от коррозии оборудования.

Хуторянский Фридель Меерович,
доктор технических наук, 
профессор, чл.-корр. РАЕН

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа

Вступление

 «Желая достичь совершенства, я бы никогда не смог закончить эту книгу». Так писал в XIII в. Тай Кун. Б.Ф. Браун (B.F. Brown) использовал эту цитату 
в своей работе, посвященной коррозионному растрескиванию под напряжением. Когда-то приходит время завершить книгу, и этот момент для меня наступил.
В течение своей многолетней консультационной, преподавательской и исследовательской работы я изучал состояние нефтегазовой промышленности 
во многих странах. Проблемы, встающие перед отраслью, во многом схожи, 
и в этой книге я предпринял попытку проанализировать наиболее важные из 
них. Я не пытался дать исчерпывающий анализ какой-либо проблемы; на каждую из этих тем были написаны отдельные книги. 
В своей работе я постарался кратко представить: 
• основные принципы;
• стандарты и библиографию для более углубленного изучения предмета.
Цель моей работы — желание обобщить в одной книге полезную информацию, касающуюся металлургии и различных способов борьбы с коррозией.
Я получил образование по специальности инженера-металлурга по работе 
со сложными сплавами, но первая моя работа по окончании университета была 
связана с коррозией бетонных покрытий и с катодной защитой. В течение своей 
профессиональной деятельности я усвоил несколько важных принципов, которые хотел особо выделить в этой книге.
1. Знания, полученные в университете, не могут оказаться всеобъемлющими 
и в процессе практической работы потребуется получение дополнительных навыков.
2. Большая часть металлов, используемых в промышленности, представляют собой углеродистые и низколегированные стали. Это означает, что  знание 
особенностей защитного покрытия, химической обработки с использованием 
ингибиторов и поглотителей (скавенджеров), а также катодной защиты является не менее важным, чем сами основы металлургии.
Большинство тем в этой книге были предложены участниками моих семинаров. В своей преподавательской работе я часто использовал сведения, почерпнутые на этих семинарах и во время моей консультационной практики.
По сравнению с другими книгами на схожие темы в этой работе содержится 
много иллюстраций, в частности фотографий с изображением проблем, возникающих в процессе практической работы. Я надеюсь, что эти иллюстрации помогут лучше понять обсуждаемые темы. 
За годы своей работы я обнаружил, что большая часть специалистов по коррозии по образованию являются инженерами или химиками. К сожалению, на 
нефтяных месторождениях эти специалисты находятся в меньшистве. И хотя в 
работу по предупреждению коррозии на нефтяных месторождениях вовлечены 
и представители других специальностей, большинство инженеров, за исключением инженеров-химиков, имеют лишь общее представление о химии и не обладают углубленными знаниями по химии коррозии. Это и понятно, поскольку 
химия охватывает огромные сферы применения – инженерия, сельское хозяйство, фармацевтика и т. д. При преподавании этого предмета невозможно  охватить 
все особенности химии для каждой специфической сферы применения. Химики 

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

1. Введение в металловедение нефтепромыслового оборудования ...

обычно не изучают динамику жидкости, теплопередачу, металлургию и ряд других 
тем, которые являются стандартными при подготовке инженеров и очень важны 
при решении проблем, имеющих место на нефтяных месторождениях. 
В книге рассматриваются проблемы, возникающие при работе на месторождении, и перечислены компании, которые смогли успешно решить эти проблемы. Надеюсь, читатель найдет эту информацию полезной.
Я хочу выразить свою благодарность всем организациям и людям, которые 
внесли наибольший вклад в подготовку этой книги.
Мне повезло вести исследовательскую работу и семинары в разных странах 
мира и во всех крупнейших нефтяных компаниях. Участие в этих семинарах позволило мне понять, что является важным для эксплуатационников (специалистов по 
коррозии, других инженеров, технического  персонала), которые должны решать 
проблемы предупреждения коррозии в рамках своих более широких обязанностей.
Среди специалистов,  которые помогли мне в работе над этой книгой, 
я хочу выделить Чарли Спида (Charlie Speed) из новоорлеанского отделения 
Национальной ассоциации инженеров-специалистов по коррозии (NACE), 
предоставившего материалы своих семинаров. На конференции NACE в Чикаго 
Джек Смарт (Jack Smart) представил очень интересный доклад на тему коррозии, инспектирования и волновой нагрузки. Этот доклад был сделан в том же 
месяце, когда произошла авария на платформе Alexander Kielland в Северном 
море. Его работа в области оценки коррозии прибрежных платформ помогла 
спасти многие человеческие жизни. В книге приведены некоторые ссылки из 
работ Джека. Касательно проблем внутренней и внешней коррозии, я многое 
узнал от трубопроводчика-эксплуатационника Марка Ракли (Mark Rackley). 
Работы еще одного моего коллеги и специалиста по трубопроводам Ричарда 
Норсвоси (Richard Norsworthy) внесли очень важный вклад в недопущение использования избыточно усложненного катодного покрытия. По поводу защитных 
покрытий я всегда могу обратиться к Джерри Берду (Jerry Byrd). Джерри Бауман 
(Jerry Bauman) работает в проектном бюро, и от него я узнал о важности  числового эквивалента стойкости к питтинговой коррозии (ЭСПК) (PREN индекс) 
для сплавов. Он также является специалистом по металлургии нефтепромыслов.
Во многих нефтяных компаниях трудятся высококвалифицированные  металлурги и специалисты по коррозии. В университете штата Оклахома мне посчастливилось познакомиться с людьми, которые в последствии организовали 
компанию ConocoPhillips. Я многому научился у таких специалистов, как Майк 
Джостен (Mike Joosten),  Юри Колтс (Juri Kolts), Джэй Мюрали (Jay Murali), 
Мамду Салама (Mamdouh Salama) и Билл Томасон (Bill Thomason).
Большинство упомянутых выше специалистов по образованию инженеры или 
химики. Их вклад в настоящую книгу очень значителен. Помимо них, я хочу упомянуть еще сотни сотрудников технического персонала, чьи знания и умения во 
многом помогли мне написать эту книгу. Всем им я выражаю свою благодарность.
Эта книга никогда бы не увидела свет без воодушевляющей поддержки моей 
жены Дианы Хайдерсбах. Я благодарю ее больше всех. 

Боб Хайдерсбах
Мыс Канаверал, Флорида, май 2010 г.

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа

1. Введение в металловедение 
нефтепромыслового оборудования 
и предотвращение коррозии 

Согласно классификации Американского института нефти (API), нефтяная 
промышленность подразделяется на следующие основные составляющие:
• разведка и разработка;
• переработка и сбыт;
• трубопроводы.
Другие организации используют такие термины, как добыча, монтаж трубопроводов, транспортировка и переработка. В настоящей книге будут рассмотрены процессы разведки и разработки с упором на добычу, а также трубопроводы, 
которые тесно связаны с операциями сектора разведки и разработки. Многие 
трубопроводы также можно назвать сборными или промысловыми, и технологии, используемые при выборе материалов для предотвращения коррозии, оказываются похожими для всех трех категорий оборудования.
До восьмидесятых годов прошлого века для разведки и разработки в основном использовались углеродистые стали. По мере того как нефтедобыча осуществляется во все более глубоких скважинах с агрессивной средой получило 
распространение бурение глубоких скважин подачи горячих газов с использованием коррозионно-стойких сплавов (CRAs). Тем не менее, при добыче нефти 
и газа наиболее часто используемый металл — углеродистая или низколегированная сталь. Неметаллические материалы применяются гораздо реже.
Эксплуатация многих нефтяных месторождений, чей предполагаемый срок 
эксплуатации был рассчитан на 20–30 лет, оказывается экономически целесообразной и спустя 50 лет. Такое увеличение срока эксплуатации нефтяных месторождений является результатом роста цен на нефтепродукты, а также разработки технологий повышения нефтеотдачи, которые позволяют добывать 
углеводородные фракции в нижних пластах. К сожалению, из-за увеличения 
срока эксплуатации нефтяного месторождения возникают проблемы, связанные с коррозией оборудования и его надежностью, что вызывает снижение 

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

1. Введение в металловедение нефтепромыслового оборудования ...

добычи и сокращение прибыльности инвестиций. Последнее становится 
причиной спроса на оборудование с более длительным сроком службы.

Затраты

Согласно докладу правительства США, затраты на борьбу с коррозией в процессах разведки и добычи нефти и в нефтепроводах составили $1372 млрд в год, 
при этом большая часть расходов приходится на трубопроводы, за ними следуют расходы на внутрискважинную трубную обводку и увеличение капитальных 
затрат (CRA и т. д.). Снизить указанные расходы можно недопущением сбоев 
оборудования, приводящее к потере нефтедобычи. В том же докладе отмечается, что отсутствие в существующих системах проблем, вызываемых коррозией, 
не может служить оправданием для сокращения бюджета технического обслуживания [2]. Подсчитано, что затраты на борьбу с коррозией приблизительно 
равны затратам на ремонт оборудования.

Безопасность

На основе лабораторных и полевых исследований разрабатываются и пересматриваются новые промышленные нормативы для определения металлов и других материалов, которые могут безопасно использоваться в условиях контакта со средой, содержащей сероводород H2S (часто называемой 
«кислой»).
Трубопроводы и другие виды оборудования на нефтяном месторождении 
зачастую работают в условиях высокого давления флюидов. Нефть из трубопровода может вытечь и нанести урон окружающей среде, но утечки природного газа из трубопровода, подобно вызванному коррозией прорыву, 
имевшему место в Карлсбаде, штат Нью-Мексико (рис. 1.1), могут привести 
к взрыву и человеческим жертвам [3]. Выброс газа под высоким давлением 

Рис. 1.1. Прорыв трубопровода природного газа в районе Карлсбада, 
штат Нью-Мексико, 2000 г. [3]

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа

может вызвать расширяющее охлаждение, которое приведет к хрупкости трубопровода, в иных обстоятельствах пластичного. Такая вероятность была отмечена 
при корректировке в 2000 г. нормативов API для магистральных трубопроводов. 
Более старые трубопроводы, проложенные до принятия этих пересмотренных 
нормативов, обычно сделаны из стали без возможности отслеживать возникновение хрупкости при низких температурах, и в случае утечки на них могут 
возникнуть проблемы, связанные с хрупкостью. Газовые трубопроводы в этом 
плане более опасны, чем трубопроводы, перекачивающие жидкости.

Урон окружающей среде

Предупреждение коррозии также важно с точки зрения охраны окружающей среды. На рис. 1.2 показана утечка нефти из трубопровода, подверженного 
внутренней коррозии, с последующим расщеплением  продольного сварного 
шва. Урон окружающей среде от утечки в наземном трубопроводе по сравнению с утечкой на подводном трубопроводе минимальный. На рис. 1.3 показано нефтяное заграждение (бон) на реке, где произошла утечка из подвод ного 
нефтепровода из-за внешней коррозии, вызванной отслоением защитного покрытия, которое изолировало открытые металлические поверхности от токов 
катодной защиты.

Предупреждение коррозии

На коррозию оказывают воздействие следующие природные факторы [4]:
• парциальное давление CO2;

Рис. 1.3. Нефтяное заграждение (бон) для 
минимизации разлива нефти из пораженного коррозией трубопровода

Рис. 1.2. Поверхностная утечка из нефтепровода, пораженного внутренней 
коррозией

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru