5.4. Коррозионные разрушения элементов оборудования

Коррозия является одной из основных причин разрушения оборудования. В зависимости от механизма коррозионного процесса, условий его протекания и характера разрушения коррозию подразделяют на несколько видов.

По механизму коррозионного процесса различают химическую и электрохимическую коррозию. Электрохимическая коррозия представляет процесс взаимодействия металла или сплава с коррозионной электролитически проводящей средой, при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала металла (наличие проводников второго рода).

Химическая коррозия представляет собой процесс химического взаимодействия среды с металлом или сплавом, приводящий к образованию продуктов их взаимодействия.

Окружающая среда оказывает существенное влияние на характер протекания коррозионного процесса и, следовательно, обусловливает коррозию разных видов.

Газовая коррозия - коррозия металлов и сплавов в газах при высоких температурах (например, окисление и обезуглероживание стали при нагревании). Газовая коррозия - частный случай химической коррозии, характерна для внутрипромысловых установок первичной подготовки нефти.

Атмосферная коррозия - коррозия металлов и сплавов во влажной воздушной атмосфере. Это наиболее часто встречающийся вид коррозии наружной поверхности оборудования, эксплуатируемого в атмосферных условиях.

Подземная коррозия - коррозия металлов и сплавов в почвах и грунтах. Ее разновидность - коррозия под действием блуждающих токов, возникающих в грунте вблизи источников электрического тока. Этому виду коррозии преимущественно подвержены подземные трубопроводы.

Жидкостная коррозия - коррозия металлов и сплавов в жидкой среде, которая может обладать или, наоборот, не обладать электролитическими свойствами при полном, неполном или переменном погружении. Частным случаем этого вида коррозии является подводная коррозия. Жидкостная коррозия наиболее распространена в оборудовании для нефтегазодобычи.

Биокоррозия - коррозия металлов под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов (например, усиление, коррозии стали в грунтах и продукции скважин сульфатредуцирующими бактериями).

Интенсивность протекания коррозионных процессов в значительной мере зависит от характера контакта элементов оборудования или их отдельных, частей; в соответствии с этим различают контактную и щелевую коррозию.

Контактная коррозия - электрохимическая коррозия, вызванная контактом металлов, имеющих разные стационарные потенциалы в эксплуатационной среде.

Щелевая коррозия - электрохимическая коррозия, усиливающаяся в щелях и зазорах между металлами, а также в местах неплотного контакта металла с неметаллическими материалами.

По характеру коррозионного разрушения металла различают коррозию следующих видов; сплошную или общую, охватывающую всю поверхность металла, находящуюся под воздействием коррозионной среды, и местную, охватывающую отдельные участки поверхности металла.

Сплошная коррозия, в свою очередь, подразделяется на отдельные виды: равномерную, которая протекает с одинаковой скоростью по всей поверхности металла; неравномерную, протекающую с неодинаковой скоростью на различных участках поверхности металла; избирательную, при которой разрушается одна структурная составляющая сплава или один компонент сплава.

Местная коррозия также подразделяется на отдельные виды: пятнами - в виде отдельных пятен; язвами - в виде раковин; точечную (питтинговую) - в виде отдельных точечных поражений; сквозную - разрушение насквозь, т.е. на всю толщину металла; нитевидную, распространяющуюся в виде нитей преимущественно под неметаллическими покрытиями; подповерхностную, начинающуюся с поверхности, а затем распространяющуюся преимущественно под поверхностью металла и вызывающую его вспучивание и расслоение; межкристаллитную, распространяющуюся по границам кристаллитов (зерен) металла, что вызывает быструю потерю его прочности и пластичности; ножевую - в виде надреза ножом, что характерно для сварных соединений.

Наибольшие материальные потери вызывает коррозия резервуаров, трубопроводов и колонн труб в скважинах, как наиболее металлоемких сооружений. Большинство резервуаров, емкостей и технологических аппаратов изготовляют из малоуглеродистых сталей, обладающих низкой коррозионной стойкостью. При воздействии эксплуатационной среды происходит интенсивное коррозионное разрушение их внутренней поверхности, а наличие неизбежных технологических дефектов в сварных швах (подрезы, непровары, шлаковые включения, трещины) усиливает процессы разрушения.