برای جلوگیری از خوردگی خطوط لوله نفت چه روشهایی باید استفاده شود؟
انواع اصلی خوردگی در خطوط لوله به دو نوع تقسیم میشوند:
1. خوردگی الکتروشیمیایی
از آنجایی که چاههای نفت و گاز حاوی گازهای خورندهای مانند CO2 و H2S هستند، خوردگی الکتروشیمیایی در خطوط لوله نفت و گاز زیرزمینی مستعد وقوع است. بنابراین، خوردگی الکتروشیمیایی در خطوط لوله نسبتاً رایج است.
2. خوردگی موضعی
خوردگی موضعی نوعی خوردگی است که به ویژه برای خطوط لوله جدی است. انواع رایج خوردگی موضعی در خطوط لوله عبارتند از: ترک خوردگی ناشی از خوردگی تنشی، خوردگی شکافی، خوردگی گالوانیکی، خوردگی هیدروژنی، خستگی خوردگی و غیره.
در مورد مشکل خوردگی خطوط لوله نفت (مانند لوله پوششی OCTG و لوله حفاری )، از آنجا که اصول اصلی خوردگی، خوردگی الکتروشیمیایی و خوردگی موضعی است، اثر ضد خوردگی پوششهای عمومی قطعاً خوشبینانه نیست. محیط کار و ماهیت کار نفت، دشواری پوشش، هزینه بالا و کارکرد نامناسب را تعیین میکند. اگر میخواهید عمر مفید خطوط لوله خود را افزایش دهید، باید آنها را به طور منظم نگهداری کنید.
چگونه از خوردگی خط لوله نفت جلوگیری کنیم؟
۱. دیواره داخلی با لایه ضد خوردگی پوشانده میشود.
پوششهای رایج شامل رزین اپوکسی سخت شده با آمین و رزین اپوکسی پلیآمید با ضخامت پوشش ۰.۰۳۸ تا ۰.۲ میلیمتر هستند. برای اطمینان از اتصال محکم پوشش به دیواره لوله، دیواره داخلی لوله باید تحت عملیات سطحی قرار گیرد.
۲. پوشش ضد خوردگی روی دیواره خارجی.
اعمال رنگ به طور یکنواخت روی سطح خط لوله فلزی زنگزدایی شده برای جداسازی آن از محیطهای خورنده مختلف، یکی از روشهای اساسی ضد خوردگی خط لوله است. در دوران مدرن، پوششهای ضد خوردگی خط لوله به طور فزایندهای از مواد کامپوزیت یا ساختارهای کامپوزیتی استفاده میکنند. این مواد و ساختارها باید عملکرد الکترولیتی خوب، خواص فیزیکی، خواص شیمیایی پایدار و دامنه سازگاری دمایی وسیعی داشته باشند.
۳. آبکاری و پوشش.
پوشش فولاد با آبکاری یک لایه فلز روی سطح فولاد با استفاده از تکنیکهایی مانند آبکاری، اسپری و گرما تشکیل میشود. پوشش به دو نوع تقسیم میشود: پوشش آندی و پوشش کاتدی. پتانسیل پوشش، منفیتر از پتانسیل فلز پایه است که یک پوشش آندی است. اصل اصلی، روش حفاظت کاتدی آند فداشونده است. این روش به ویژه برای فلزاتی با سطوح مات مناسب است. نوع دیگری از آبکاری با پتانسیل بالاتر از لایه آبکاری شده، آبکاری منفی است. این نوع پوشش الزامات بالاتری برای فلز مورد آبکاری دارد و باید کامل باشد، در غیر این صورت به راحتی خوردگی فلز را تسریع میکند.
4. بازدارنده خوردگی.
مادهای که میتواند با افزودن مقدار کمی به ماده خورنده، سرعت خوردگی را کاهش داده یا حتی مهار کند. عامل خورنده به راحتی قابل استفاده است، به سرعت نتیجه میدهد و نتایج اقتصادی خوبی دارد.
این روشها، روشهای رایجی هستند که برای ضد خوردگی خطوط لوله نفت مناسبترند. البته، ضد خوردگی خطوط لوله نیز میتواند مورد استفاده قرار گیرد:
1. روش حفاظت کاتدی با جریان اعمال شده.
روشی برای استفاده از جریان خارجی برای به دست آوردن جریان قطبش کاتدی برای جلوگیری از خوردگی فلز.
2. حفاظت آند فداشونده.
روشی برای جلوگیری از خوردگی فلز با اتصال آن به یک ماده فلزی با پتانسیل منفیتر از فلز محافظ. مشخصه آن این است که به جریان خارجی نیاز نیست اما آند باید یک فلز غیرآهنی با پتانسیل منفیتر باشد.
۳. جلوگیری از اثر گالوانیک.
اختلاف پتانسیل زمانی رخ میدهد که دو فلز مختلف در یک محلول الکترولیت غوطهور شوند. اگر این دو با هم تماس پیدا کنند، الکترونهای فلزی که پتانسیل کمتری دارد به سمت فلزی که پتانسیل بیشتری دارد جریان مییابند. بنابراین، یک واکنش اکسیداسیون روی سطح فلز آند با پتانسیل کمتر و یک واکنش کاهش روی سطح فلز کاتد با پتانسیل بالاتر رخ میدهد. در طول این فرآیند، خوردگی فلز آند تسریع میشود، پدیدهای که اثر گالوانیک نامیده میشود
