Общие сведения о коррозии металлических трубопроводов

ГІод коррозией металлических трубопроводов понимается само-произвольнос разрушеііие их под действием различных факторов химического или элсктрохимического характера, оііределяемых окружающен трубоировод средой, которая может быть газообразмой, жидкоіі или тиердоіі. Газообразноіі сродой обычио янляется атмосфера (при ирокладке трубоироводов по надзем-ной или наземной схеме). Жидкая среда воздействует на трубоировод при прокладкс его под водой через реки, водохраІІІІлиіца, ІІа морях ІІ т. д. НакоІІец, твердой срсдой является любоіі грунт, в котором прокладывается трубопровод. СоответствеІІІІо коррозии, ІІротекакящк; в каждой из этих сред, на.чывают атмосферной, жидкостиой, Іюдземной, или ІІочвеІІІІоіі. Они обычно воздействуют ІІа наружиую поверхиость трубоировода и нриводят ее к разрушению. Но трубоироводы корродируют не только сиаружи, но и изнутри, если по ним Інрекачиваются агрессивные среды. Они могут быть газообразиыми (нанример, сернистыіі газ) и жидкостными (ІІеочищенная пефть и другие жидкиг ні¹ очшцснпыо от сернистых примесей среды). Перечислениыо коррозин вне зависимости от среды их протекания иодразделя-ются ІІа химическук) и электрохимическую коррозии, отличаю-Іциеся мехаиизмом коррозионного процесса. Химической корро-зиеіі назыиают самопроизвольное окислеиие металла, связанііоіс переходом его в более устоіічивснионное состояпие (продукт окислсния) нод воздойствием тпкппеіірпводящсй среды (сухой воздух или траііснортируемый по трубоироводу га.І). Электрохи-мическпй називают коррозмю, при которой металл самопроизволыю разрушается при взаимодействии с жидкой токопроводяІцей средой (электролитом). Химическая коррозия может нротекать и во взаимодействии с жидкой токоііепроводяіцей средой (неэлектролитом), такой как очищеііиая нефть, иефтепродукты и т. п.

При электрохимической коррозии скорость разрушсния металла зависит от его элсктродного потепциала. Это объясня ется тем, что иоиизация атомов металла ІІ восстановленне окнслителя в элсктролите происходят неодновременно. Скоростн иротекания каждого процесса зависят от электродного потенциала металла. Соответствснно от него зависит и скорость кор-розии. Поскольку основным условием протекания электрохими-ческой коррозии является наличие токопроводящей среды, то примером электрохимической коррозии может служить коррозия металлов во влажной воздушной или жидкой токопроводяІцей среде (ржавленис металла во влажном воздухе, влажной груитовой среде, морской воде и т. д.). Для электрохимическоіі коррозии подземиых трубопроводов наиболее характориа почвенпая коррозня. Наибольмпую опасность представляет так на-зываемая коррозия под воздействием блуждающих токов, возпикаюіцмх от проходящих вблизи электропроводяіцнх систем (ІІаІІример, электрофицировапных железных дорог). Псречислсниые виды коррозии далеко пе исчерпывают полиый перечені. их, но они играют основпую роль в коррозиопиом разруІІІониІІ трубопроводов; поэтому мы ограничимся рассмотрснисм имонно этих коррозий и методов заіциты от них. ПазванІІыо коррозии ІІрпводят к разрушенням металла труб, их узлов, соединений.

Сплоінпая коррозия равномсрно охватываст всю наружиую
нли внутреІІІІюю поверхностн труб на участках болыіюіі ІІро-
тяженности. Сплошная равіюмсрная коррозия охватывает зна-
чительные участки трубопровода. При снлошноіі ІІеравиомериоіі
коррозни скорость разъедаиия мсталла на различиых участках разлпчна. При сплошноіі равномерноіі коррозин уменынение толіцины стенки происходит равпомерко (для данного момента врсмени), а при сплоииіой ІІеравІІомерной коррозии глубина разъедания стснки труб измеііяется от минималыюй до макси мальноіі. МестІІая коррозия — разруиіеннс отдсльных участков
Іюверхиости труб — может реализоваться в форме язв, раковип, точсчных разъедиисііиіі, сквозных протравлений и т. ІІ. Для трубоироводов, работаюіцих в режимс жесткого напряжепного состояиия в коррозионноіі срсде, опасность представляот так иазываомое коррозиоинос растрескивание, связаииое с образоваиием міікротрсіцин. СерІ>езная ІІроблсма возникла прн эксплуатацин магистралі>ных газопроводов, иерекачивающих газ с нскоторым содержаіптем сероводорода. Как нзвсстно, атомарный водород обладает исключительной способиостью проиикать в металл. Так как водород плохо растворяется в металлах, то
он скапливается в его порах, переходя в молекулярное состоиние. При этом объсм его значителыю увеличнвается и соответствоііно увелпчивастся давление, приводяіцее к образованию микротреіцин. Одновременио какая-то часть водорода растворяется в кристаллическоіі реіиетке металла, пересыщает се и тем самым уменынает пластичные свонства и увеличивает хрупкие свойства металла. Таким образом, охрупчивание с одновремен- ч.₂\4*

ным образованием микротрсіцин прнводит к разрушению металла. Особснно активно процесс такой коррозии происходіп в районс сварных стыков, где ІІаруІІІение кристаллической реІІІетки сплоіпности металла значителыіо болыпе, а следовательно, значительно большс и возможностей для перенасыщения металла водородом. Значительной активации ссроводородной коррозии способствует также и то, что, как правило, давлеиис газа в трубопроводе очень велико, а в ряде случаев и температура достигает 70°С. Давлсиис способствует увсличснию проникающей способности, а температура — ускорению химических реакций, связанных с замещением в кристаллической реіпетке углерода водородом.