КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ, КАК ПРИЧИНА АВАРИЙ НЕФТЕПРОВОДОВ СБОРА Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 553.98 Колтаков Д.А., Шаповалова Е.А.

Колтаков Д.А.

студент магистратуры кафедры техносферной безопасности Тюменский индустриальный университет (г. Тюмень, Россия)

Шаповалова Е.А.

преподаватель кафедры техносферной безопасности, доцент, кандидат технических наук Тюменский индустриальный университет (г. Тюмень, Россия)

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ, КАК ПРИЧИНА АВАРИЙ НЕФТЕПРОВОДОВ СБОРА

Аннотация: в статье рассмотрена коррозия металлов, как причина аварий нефтепроводов сбора объектов нефтегазовой отрасли. Объектом исследования является процесс возникновения аварий на нефтепроводах сбора, предметом исследования -нефтепроводы сбора.

Ключевые слова: аварийные ситуации, нефтепровод, нефтегазовый сектор экономики, коррозионные процессы, восстановление трубопроводов.

Коррозия металлов - это процесс, вызывающий разрушение металла или изменение его свойств в результате химического либо электрохимического воздействия окружающей среды.

Коррозия в зависимости от механизма реакций, протекающих на поверхности металла, подразделяется на химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия представляет собой процесс разрушения металла при взаимодействии с сухими газами (газовая коррозия) или жидкими

неэлектролитами (коррозия в неэлектролитах) по законам химических реакций и не сопровождается возникновением электрического тока.

Продукты коррозии в этом случае образуются непосредственно на всем участке контакта металла с агрессивной средой.

При длительной эксплуатации трубопроводов, защищенных только изоляционным покрытием, возникают сквозные коррозионные повреждения уже через 5-8 лет после укладки трубопроводов в грунт вследствие почвенной коррозии, так как изоляция со временем теряет прочностные свойства и в ее трещинах начинаются интенсивные процессы наружной электрохимической коррозии [1].

Суть процессов электрохимической коррозии заключается в следующем.

Электрохимическая коррозия (коррозионное разрушение) возникает под действием коррозионно-активной среды, разнообразна по характеру, вызывает большинство коррозионных разрушений трубопроводов и оборудования.

Электрохимическая коррозия протекает с наличием двух процессов -катодного и анодного.

Химическая коррозия представляет собой процесс разрушения металла при взаимодействии с сухими газами (газовая коррозия) или жидкими неэлектролитами (коррозия в неэлектролитах) по законам химических реакций и не сопровождается возникновением электрического тока. Продукты коррозии в этом случае образуются непосредственно на всем участке контакта металла с агрессивной средой.

При длительной эксплуатации трубопроводов, защищенных только изоляционным покрытием, возникают сквозные коррозионные повреждения уже через 5-8 лет после укладки трубопроводов в грунт вследствие почвенной коррозии, так как изоляция со временем теряет прочностные свойства и в ее трещинах начинаются интенсивные процессы наружной электрохимической коррозии. Суть процессов электрохимической коррозии заключается в следующем [2].

Электрохимическая коррозия (коррозионное разрушение) возникает под действием коррозионно-активной среды, разнообразна по характеру, вызывает большинство коррозионных разрушений трубопроводов и оборудования. Электрохимическая коррозия протекает с наличием двух процессов - катодного и анодного.

Электрохимическая коррозия является гетерогенной электрохимической реакцией. Она подразделяется на коррозию в электролитах, почвенную, электрокоррозию, атмосферную, биокоррозию, контактную.

Во всех случаях окисление металлов происходит за счет возникновения электрического тока, протекают анодные и катодные процессы на различных участках поверхности и продукты коррозии образуются на анодных участках.

При электрохимической коррозии одновременно протекают два процесса - окислительный (аноидный), вызывающий растворение металла на одном участке, и восстановительный (катодный), связанный с выделением катиона из раствора, восстановлением кислорода и других окислителей на другом. В результате возникают микрогальванические элементы, и появляется электрический ток, обусловленный электронной проводимостью металла и ионной проводимостью раствора электролита.

Анодные и катодные процессы локализуются на тех участках, где их протекание облегчено.

Причины, вызывающие электрохимическую неоднородность поверхности, весьма многочисленны [3]: макро- и микронеоднородности металла, фазовая и структурная неоднородность сплавов, неоднородность и несплошность поверхностных пленок, неоднородность деформаций и напряжений.

Кроме того, неоднородны и жидкие фазы, контактирующие с поверхностью.

Основной причиной коррозии металла нефтепроводов и резервуаров является термодинамическая неустойчивость металлов.

Именно поэтому подавляющее большинство металлов в земной коре находится в связанном состоянии в виде окислов, солей и других соединений.

Большую опасность в коррозионном отношении представляют также органические кислоты, образующиеся в результате окисления углеводородной и неуглеводородной составляющих товарных топлив при их хранении и применении.

Таким образом, нефтепродукты в той или иной мере являются коррозионно-активными.

Подводя итоги вышесказанному, можно сделать неутешительный вывод, что коррозия нефтепроводов - процесс неизбежный.

Однако человек, вооруженный знанием механизма коррозии, может затормозить его таким образом, чтобы обеспечить сохранение работоспособности нефтепроводов в течение достаточно длительного времени.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Ибрагимов М.Г., Султанмагомедов С.М. Причины отказов промысловых трубопроводов ОАО «РОСНЕФТЬ-ДАГНЕФТЬ» // Всероссийская науч.-технич. конферен. «Трубопроводный транспорт нефти и газа». - Уфа.: УГНТУ, 2018. -С. 117-119;

2. Курочкин В.В., Малюшин H.A., Степанов O.A., Мороз A.A. Эксплуатационная долговечность нефтепроводов. - М.: Недра-Бизнесцентр, 2021. - 231 с.;

3. Гетманский М.Д., Фазлутдинов К.С., Бехессер А.Л. Характер коррозии внутренней поверхности трубопроводов, транспортирующих сточные воды нефтепромыслов // АНТС. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности. ВНИИОЭНГ, 2019. - № 12. - С. 8-12.

Koltakov D.A., Shapovalova E.A.

Koltakov D.A.

Tyumen Industrial University (Tyumen, Russia)

Shapovalova E.A.

Tyumen Industrial University (Tyumen, Russia)

METAL CORROSION AS CAUSE OF ACCIDENTS OF OIL COLLECTION PIPELINES

Abstract: the article considers metal corrosion as the cause of accidents of oil collection pipelines of oil and gas industry facilities. The object of the study is the process of accidents on collection pipelines, the subject of the study is collection pipelines.

Keywords: emergency situations, oil pipeline, oil gas sector, economy, corrosion processes, restoration of pipelines.