Срок службы магистральных трубопроводов напрямую зависит от скорости коррозионного износа. Разрушение металлических конструкций приводит не только к значительным финансовым потерям, но и представляет серьёзную угрозу экологии, безопасности персонала и качеству транспортируемых сред.
Коррозии подвержены не только трубы, но и ответственные элементы системы — запорная и регулирующая арматура, сварные соединения, опоры и переходы. Ежегодные потери от коррозии в нефтегазовой отрасли составляют миллиарды рублей: снижение пропускной способности, аварийные простои, дорогостоящий ремонт, ликвидация последствий разливов и штрафы за нарушение экологических норм.
Контроль коррозии проводится в соответствии с требованиями Единой системы защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Для подземных сооружений основным нормативным документом является ГОСТ 9.602-2016 "Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии", который устанавливает методы проектирования, диагностики и эксплуатации защитных систем. Соблюдение этих требований — обязательное условие для обеспечения надёжности и долговечности инфраструктуры.
Срок службы трубопровода определяется скоростью коррозии. Разрушение вследствие коррозионного износа инженерных сетей влечет за собой финансовые потери и представляет угрозу экологии, безопасности труда, ухудшает качество транспортируемого продукта. Коррозионному поражению подвержены ответственные элементы систем: регулирующие и запорные устройства.
Причины коррозии трубопроводов бывают внешними и внутренними. К факторам внешней среды относят следующие виды негативных воздействий:
- Атмосферные;
- Атмосферная коррозия — развивается на наземных участках под действием влаги, кислорода и загрязнённого воздуха. Особенно активна в прибрежных и промышленных зонах.
- Почвенно-грунтовая коррозия — обусловлена влажностью, солевым составом, pH и удельным сопротивлением грунта. Наиболее агрессивны глинистые, болотистые и засоленные почвы.
- Биокоррозия (MIC) — вызвана микроорганизмами, особенно сульфатредуцирующими бактериями (SRB), которые продуцируют сероводород и разрушают как металл, так и защитные покрытия.
- Блуждающие токи — утечки постоянного тока от электрифицированного транспорта (метро, железная дорога), вызывающие анодное растворение металла в местах выхода тока.
- Индуцированные переменные токи — наводки от линий электропередачи, создающие локальные зоны коррозии даже без прямого контакта.
Внутренняя коррозия вызвана химическими свойствами передаваемых веществ завоздушиванием, динамическими нагрузками. Формирование осадочных отложений ускоряет процесс изменения структуры металла.
Коррозийное разрушение оборудования ежегодно обходится в миллиарды рублей: неэффективная эксплуатация, снижение транспортируемых объемов, ремонтные и сервисные расходы, аварии. Контроль коррозии трубопроводов осуществляется на основании нормативов Единой системы защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Основной регулирующий документ для подземных сооружений ГОСТ 9.602-2016.
Виды коррозии трубопроводов
Железо активно реагирует с кислородом лишь при температуре +260 Со. В магистральных линиях не поддерживаются такие диапазоны, но окислительная реакция может быть спровоцирована конденсацией влаги в изолирующем слое, микрощелях сварных швов. Данное повреждение возникает при несоблюдении технологий прокладки и при длительном сроке службы.
Для магистралей характерны электрохимические механизмы разрушения. При химическом типе металл взаимодействует с окислителем без доступа влаги. При электрохимическом – влага присутствует, а вода, с растворенными в ней солями, служит электролитом.
Принято различать два вида коррозионных разрушений:
- Общие: распределяются равномерно, рассчитываются при проектировании;
- Локальные: появляются под влиянием активной среды и растягивающих нагрузок.
Типы локальных разрушений:
- Язвенные: канавки на внешней стороне, обычно имеют небольшую глубину.
- Питтинговые: точечные поражения, имеющие большую глубину;
- Щелевые: появляются в соединительных зазорах деталей, быстро развиваются;
- Трещины: растут медленно до достижения критического значения, затем быстро приводят к аварии.
Для линий нефтегазовой промышленности дополнительную угрозу представляет заражение микроорганизмами. Наиболее опасно сульфатвосстанавливающие бактерии, продуцирующие сульфаты, сульфиты и большое количество сероводорода. Формирование биопленок приводит к отслаиванию защитных покрытий.
Защита магистральных трубопроводов от коррозии
Для увеличения срока службы элементов магистралей предусмотрен комплекс мер, соответствующий различным видам негативных воздействий. При укладке обустраивают дренаж, производят изоляцию соединений в зависимости от марки стали. Постоянно разрабатываются активные способы защиты трубопроводов от коррозии: снижение агрессивности среды, обработка бактерицидами газо- и нефтепроводов, введение веществ-ингибиторов.
Важную роль играют защитные покрытия трубопроводов от коррозии. Обработка химическими составами снижает электрохимическое воздействие, предотвращает формирование точечных процессов в микротрещинах. Кроме этого, внутренняя поверхность и арматура сохраняют гладкость, препятствуют образованию осадочных отложений. Промышленные отраслевые стандарты регламентируют свойства покрытий в зависимости от характеристик транспортируемой среды.
