Degradacja korozyjna rurociągów. Paweł Domżalicki

Transkrypt

1 Degradacja korozyjna rurociągów Paweł Domżalicki

2 Degradacja korozyjna rurociągów Informacje ogólne Formy korozji Podstawowy mechanizm korozji Korozja zewnętrzna Korozja wewnętrzna Opis zjawiska Zapobieganie Monitoring korozji 2

3 Informacje ogólne Formy korozji Średnia grubość Głębokość korozji Rzeczywista Pozostała grubość Korozja równomierna Korozja lokalna 3

4 Informacje ogólne Skutek korozji: eksplozja gazociągu 4

5 Informacje ogólne: Znaczenie potencjału konstrukcji Podstawowy mechanizm korozji Woltomierz Depolaryzacja przyczyna tlenowa O 2 + 2H 2 O + 4e 4OH - wodorowa 2H + + 2e H 2 Ubytek metalu Fe Fe e skutek Elektroda odniesienia Przyłącze rurociągu Rurociąg 5

6 Informacje ogólne Korozja mikrobiologiczna (Microbiologically Influenced corrosion MIC) wywołana przez bakterie redukujące siarczany (Sulphate Reducing Bacteria SRB) Warunki środowiskowe: pożywka np. ropa naftowa brak tlenu Obecność jonów SO 2-4 6

7 Korozja zewnętrzna: Opis zjawiska Prądy błądzące Oddziaływanie trakcji prądu stałego Rejon anodowy Rejon katodowy rurociąg 7

8 Korozja zewnętrzna: Opis zjawiska Prądy błądzące Zapis potencjału rurociągu 8

9 Korozja zewnętrzna: Opis zjawiska Oddziaływanie linii wysokiego napięcia prądu zmiennego Efektem sprzężenia elektromagnetycznego linii przesyłowej z rurociągiem jest indukowanie napięcia wskroś powłoki ochronnej Linia przesyłowa wysokiego napięcia sprzężenie rurociąg 9

10 Korozja zewnętrzna: Opis zjawiska Korozja naprężeniowa Stress Corrosion Cracking - SCC Warunki wystąpienia korozji naprężeniowej wysokie ph - międzykrystaliczna ph obojętne - śródkrystaliczna Czynniki metalurgiczne Środowisko Naprężenia rozciągające 10

11 Korozja zewnętrzna: Opis zjawiska Zniszczenie rurociągu spowodowane korozją naprężeniową 11

12 Korozja zewnętrzna: Zapobieganie Powłoki ochronne stanowią barierę zabezpieczającą powierzchnię metalu przed wodą i innymi czynnikami korozyjnymi Rodzaje powłok stosowane na rurociągach: Bitumiczne (wzmocnione włóknem szklanym) Duroplastyczny epoksyd (Fusion bonded epoxy FBE) Wielowarstwowe: FBE + polietylen (PE) lub polipropylen (PP) 12

13 Korozja zewnętrzna: Zapobieganie Degradacja powłok komplementarne metody: powłoki i ochrona katodowa 13

14 Korozja zewnętrzna: Zapobieganie Ochrona katodowa Układ z anodami galwanicznymi Układ z zewnętrznym źródłem prądu Stacja ochrony katodowej CTRL Mg Mg e Stała elektroda odniesienia Anoda stała rurociąg 14

15 Korozja zewnętrzna: Metody oceny - CIPS - close interval potential survey Pomiary potencjałów w małych odstępach wzdłuż rurociągu - DCVG/ACVG - Direct/Alternating Current Voltage Gradient Pomiary spadków napięć na powierzchni ziemi - Pomiary rezystywności gruntu - Bezpośrednie metody oceny korozji: ECDA External Corrosion Direct Assessment ANSI/NACE SP Bezpośrednia ocena korozji zewnętrznej SCCDA Stress Corrosion Cracking Direct Assessment NACE SP Bezpośrednia ocena korozji naprężeniowej 15

16 Korozja zewnętrzna: Metody oceny DCVG/ACVG Pomiary spadków napięć na powierzchni ziemi 200 mv 300mV INDICATION 1500 yds 500 yds 16

17 Korozja zewnętrzna: Metody oceny DA Corrosion Direct Assessment Bezpośrednie metody oceny korozji Procesy oceny korozji rurociągu przeprowadzane w czterech etapach: Ocena wstępna Inspekcje pośrednie Inspekcje bezpośrednie Ocena końcowa 1. ECDA External Corrosion Direct Assessment ANSI/NACE SP Bezpośrednia ocena korozji zewnętrznej 2. SCCDA Stress Corrosion Cracking Direct Assessment NACE SP Bezpośrednia ocena korozji naprężeniowej 17

18 Korozja wewnętrzna: Opis zjawiska Środowiska agresywne: CO 2 H 2 S-( sour service ) Wpływ osadów (asfalteny, parafiny, piasek) Korozja mikrobiologiczna - MIC Erozja - korozja 18

19 Korozja wewnętrzna: Opis zjawiska Środowiska agreywne: CO 2 Fe + H 2 O + CO 2 FeCO 3 + H 2 H 2 S-( sour service ) Fe + H 2 S FeS + H 2 Produkty korozji posiadają własności częściowo ochronne, w zależności od warunków mogą powodować korozję lokalną. 19

20 Korozja wewnętrzna: Zapobieganie Modyfikacja środowiska - Usuwanie wody, H 2 S, CO 2, soli - Stosowanie dodatków Inhibitory korozji, Biocydy zapobiegające porastaniu i MIC Czyszczenie wewnętrznej powierzchni rurociągu - tłokowanie 20

21 Monitoring korozji - Kupony korozyjne - Punktowe ultradźwiękowe pomiary grubości - Metody pomiaru ubytku metalu Rezystometryczne (ER) Pomiar spadku napięcia na powierzchni rurociągu (field signature method FSM) - Elektrochemiczne: LPR, EN, EIS 21

22 Monitoring korozji Sondy elektrochemiczne: LPR, EN, EIS Mogą być stosowane tylko w środowiskach przewodzących środowisko Sonda korozyjna Sonda LPR mierzy się rezystancję pomiędzy elementami sondy Oceniany jest mechanizm korozji 22

23 Monitoring korozji Metody pomiaru ubytku metalu pomiar parametrów rezystancyjnych lub magnetycznych sondy odniesiony do grubości materiału. Mogą być stosowane w środowiskach nieprzewodzących np. gaz Przykłady: Sondy rezystometryczne Electrical resistance (ER) Pomiar spadku napięcia na powierzchni rurociągu Field Signature Method (FSM) środowisko Sonda korozyjna Sonda ER mierzona jest rezystancja elementu sondy 23

24 Safeguarding life, property and the environment 24