ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные факторы коррозионных разрушений газопромысловых труб из "Прочность газопромысловых труб в условиях коррозионного износа" Металл газопромысловых труб работает в разнообразных условиях, иногда и в весьма тяжелых (под давлением коррозионно-агрессивных сред). Разрушение трубопроводов в таких случаях связано с повышенной опасностью, большим материальным ущербом от потери транспортируемого продукта, загрязнением окружающер среды, простоем газовых промыслов и предприятий потребления газа. [c.5] Природные газы, содержащие сероводород, при определенных условиях обладают высокой коррозионной активностью. Поэтому важно рассмотреть основные их свойства, влияющие на коррозионные процессы в металле. [c.5] Газы сероводородсодержащих месторождений кроме углеводородных и инертных компонентов, обычно входящих в их состав, содержат сероводород и часто сероорганические соединения, из которых наиболее распространены меркаптаны. Природные газы, как бессернистые, так и сероводородсодержащие, имеют в своем составе углекислоту. Эти три компонента составляют группу кислых компонентов газа. [c.5] Содержание кислых компонентов в природных газах колеблется в широких пределах сероводорода и углекислоты — от следов до десятка процентов но объему, меркаптанов — от следов до нескольких граммов меркаптановой серы на 1 м газа. [c.5] Из перечисленных компонентов наиболее опасным является сероводород, для которого вследствие его особых физико-химических свойств требуется применять специальное оборудование, методы комплексной переработки природных газов и способы защиты окружающей среды. Из всех компонентов природного газа сероводород обладает наибольшей растворимостью в воде. [c.5] Основная особенность газов, содержащих сероводород, — высокая коррозионная активность. [c.6] содержащие сероводород и углекислый газ, могут вызывать коррозионные разрушения следующих видов химическая коррозия (вызывается агрессивными компонентами в газообразной форме), электрохимическая коррозия (вызывается действием конденсатов, насыщенных агрессивными компонентами), коррозионное (сульфидное) растрескивание металла. При движении возможна кавитационная эрозия металла от ударного действия потока. [c.6] Приведенные реакции в данном процессе не единственные, так как возможно воздействие углекислоты на окисленную поверхность металла, которое в итоге приводит к тем же продуктам коррозии. [c.6] Интенсивность углекислотной коррозии зависит от таких факторов как парциальное давление, температура, структура движения газожидкостного потока и др. [c.6] Металл растворяется в результате протекания сопряженных анодного и катодного процессов. При анодном процессе происходят гидратация, переход атомов металла в виде положительно заряженных ионов в раствор электролита и накопление на анодных участках некомпенсированных электронов. Катодный процесс заключается в присоединении свободных электронов ионами или молекулами, поступающими из раствора к катодным участкам металла. [c.7] При атмосферном давлении насыщенный раствор сероводорода создает в электролите концентрацию водных ионов с показателем pH, равным 4. С повышением давления (например, в глубинных скважинах) растворимость НгЗ возрастает, и pH снижается примерно до 3. [c.7] Продуктами коррозионного процесса являются гидратированные структуре металла) в молекулярное состояние сопровождается высокими давлениями (10 —10 МПа), в результате которых при определенных условиях происходит водородное растрескивание металла. [c.7] Продуктами коррозионного процесса являются гидратированные ионы железа, которые, вступая в реакцию с ионами гидросуль-фида и сульфида, образуют вторичные продукты коррозии — сульфиды железа (Ре.хЗ ,). Некоторые из них обладают свойствами самовоспламенения на воздухе при обычных температурах. Это необходимо учитывать при выполнении ремонтных работ, связанных с вскрытием аппаратов. [c.7] Меркаптаны обычно присутствуют в газах в концентрации значительно более низкой, чем сероводород и углекислота, и хотя они в некоторой степени могут быть подвергнуты гидролизу с образованием сероводорода (в щелочных средах), фактически в коррозионных процессах не участвуют. [c.7] Большинство сталей, применяемых для изготовления газопромысловых трубопроводов, относятся к категории хорошо свариваемых, за исключением стали 12Х1МФ, которая при сварке склонна к образованию закалочных структур. Поэтому трубы из стали 12Х1МФ сваривают, строго соблюдая режимы сварки и термической обработки. [c.8] В качестве основного материала для бесшовных и сварных труб промысловых газопроводов рекомендуется сталь марки 20. При этом сварные швы целесообразно подвергать термической обработке. [c.8] Анализ работоспособности газопромысловых трубопроводов показывает, что разрушения в результате коррозионного воздействия сред составляют в среднем 307о общего числа разрушений. С увеличением времени эксплуатации число коррозионных разрушений, как правило, возрастает. Наряду с разрушениями, связанными с воздействием коррозионных сред, происходят разрушения из-за наличия дефектов металла и сварных соединений, а также вследствие нерациональной технологии сборки, сварки и монтажа. [c.8] Естественно, такое разделение разрушений условно, так как каждое из них могло инициироваться сочетанием различных факторов. [c.8] Коррозионно-механическая прочность сварных соединений существенно зависит от режимов сварки, применяемых сварочных материалов и др. Например, с изменением погонной энергии сварки электрохимическая гетерогенность сварных соединений из углеродистых низколегированных сталей также изменяется [3]. Установлено, что сварные соединения, выполненные электродами с рутиловым покрытием, имеют более высокую коррозионную стойкость (в растворах хлоридов натрия), чем сварные соединения, выполненные электродами с фтористо-кальциевыми покрытиями. [c.9] Вернуться к основной статье