Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа
Покупка
Тематика:
Горная промышленность. Металлургия
Издательство:
Профессия
Автор:
Хайдерсбах Роберт
Перевод под ред.:
Хуторянский Фридель Меерович
Год издания: 2015
Кол-во страниц: 480
Дополнительно
Вид издания:
Практическое пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-91884-066-5
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.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 21.03.01: Нефтегазовое дело
- ВО - Магистратура
- 21.04.01: Нефтегазовое дело
- ВО - Специалитет
- 21.05.04: Горное дело
- 21.05.05: Физические процессы горного или нефтегазового производства
- 21.05.06: Нефтегазовые техника и технологии
ГРНТИ:
Скопировать запись
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