Corrosion of industrial gas pipelines under the action of formation waters

Abstract

Енергетична незалежність України – один із пріоритетів розвитку її нафтогазового комплексу. Досягнення її неможливе без збільшення видобутку газу і газового конденсату й одночасного зменшення їх втрат на стадії транспортування промисловими трубопроводами від місця видобування до компресорних станцій (КС). Одна із основних причин таких втрат – вихід з ладу трубопроводів через корозійні ураження. Вивчено стан промислового трубопроводу після тривалого періоду експлуатації. Виявлено, що при практично відсутніх корозійних ураженнях зовнішньої поверхні внутрішня корозія практично зруйнувує трубу зсередини. Об’єктом досліджень вибрано безшовні труби товщиною стінки 15 мм, які використовуються для будівництва промислових трубопроводів. Випробовування зразків із матеріалу трубопроводів на повітрі та в рідких робочих середовищах проводили в режимі статичного навантаження чистим згином із автоматичною реєстрацією прогину зразка та зміни електродного потенціалу за допомогою ЕОМ, використовуючи 24-бітне аналого-цифрове перетворення. Використано плоскі зразки, виготовлені за розробленою в ІФНТУНГ технологією з матеріалу різних ділянок лінійної частини трубопроводу. Встановлено, що повзучість основного металу в корозійно-активному середовищі, як і на повітрі, носить стадійний характер. Вплив середовища відчутний як на стадії неусталеної, так і усталеної повзучості. Як показали дослідження, найбільшу схильність до низькотемпературної корозійної повзучості сталь трубопроводу проявляє у МС2, найменшу – у МС3. З метою кращого вивчення хімізму процесу внутрішньої стрес-корозії сталі трубопроводу та визначення найнебезпечнішого, з хімічної точки зору, експлуатаційного середовища досліджено кінетику електродного потенціалу, вивчено кінетику корозійних процесів у них і визначено швидкості корозії та зменшення товщини стінки труби. Результати досліджень підтверджують дані, отримані з аналізу кінетики потенціалу: найбільша швидкість спостерігається у МС2. найменша – у МС1. Низька швидкість корозії в останньому підтверджує припущення, що швидке зменшення електродного потенціалу у МС1, в основному пов’язане процесами пластичного течіння у сталі трубопроводу, яке неминуче супроводжується утворенням ювенільних поверхонь та субмікротріщин, свіжоутворена поверхня яких має набагато нижчий потенціал. Також найбільшим відносним умістом хлорид-йонів, які перешкоджають її швидкій пасивації. Отримані результати дають змогу коректніше й точніше прогнозувати ресурс та залишковий ресурс промислових трубопроводів з урахуванням впливу механічного та корозійного чинників.

The state of pipeline after the long time of operation is studied. Major factors are determined, influencing nature and rate of the passage of the processes of the internal corrosion of pipelines – presence of perceptible mechanical stresses, chemical composition and the motion of corrosive environment. The results obtained allow a more accurate and accurate prediction of the life and residual life of industrial pipelines, taking into account the influence of mechanical and corrosion factors.