Автор: Карачевский Д.Ю. , Валекжанин И.В. , Веревкин А.Г. , Никонорова А.А.
Изучение коррозионной стойкости металлов по отношению к коррозии под минеральными отложениями
DOI: 10.24412/2076-6785-2026-4-52-61
Аннотация
В статье приведены результаты оценки влияния отложений минеральных солей и продуктов коррозии на поверхности металла с различным содержанием хрома, в условиях наличия и отсутствия ингибирующего действия. В рамках работы была проведена оценка 11 наиболее распространенных марок стали применяемых на линейных нефтегазопроводных трубопроводах.
По итогам испытаний определено, что только образцы, выполненные из стали 12Х13 и 30Х5 в условиях со сформированными отложениями обеспечивают остаточную скорость общей коррозии не более 0,10 мм/год и отсутствие очагов локальной коррозии. Экспериментально установлены пороговые концентрации ингибитора, необходимые для достижения скорости коррозии < 0,10 мм/год в условиях минеральных отложений:
• сталь 12Х13: 125 мг/л (фактическая скорость под отложениями: 0,09 мм/год);
• сталь 30Х5: 2 500 мг/л (фактическая скорость под отложениями: 0,09 мм/год);
• после выдержки купонов, выполненных из остальных марок, стали с содержанием хрома менее 1 %, с предварительно нарощенными отложениями наблюдается сплошной слой продуктов коррозии с высокими показателями адгезии к поверхности. После очистки купонов от продуктов коррозии выявляется развитие микрорельефа поверхности, единичные локальные питтинги глубиной до 9 мкм. При этом ни одна из исследуемых дозировок не позволяет достичь требуемого показателя скорости коррозии менее 0,10 мм/год.
1. Минеральные отложения на стальной поверхности влияют на протекание коррозионных процессов, увеличивая скорость коррозии в среднем в 3,5 раза (в зависимости от марки стали) — с 0,18 до 0,63 мм/год, при этом отмечено наличие небольших язв и питтингов, влияющих впоследствии на развитие локальных коррозионных дефектов. Таким образом, можно констатировать, что формируемый слой отложений значительно замедляет диффузию ингибитора коррозии к поверхности металла, в то время как под отложениями происходит развитие отдельных коррозионных процессов.
2. Применение ингибиторов коррозии позволяет снизить скорость коррозии стальных образцов без отложений в среднем в 5,4 раза, с отложениями в среднем в 4,5 раза. Установлено, что эффективность ингибиторной защиты в условиях сформировавшихся отложений снижается.
Материалы и методы
Исследование проводилось на 11 марках сталей, наиболее часто используемых при строительстве и эксплуатации линейных нефтегазопроводов. Методика включала формирование слоя минеральных отложений (карбонатные соли, сульфаты) на поверхности металлических купонов. Испытания на коррозионную стойкость проводились в модельных средах, имитирующих пластовую воду, с добавлением ингибитора коррозии в различных концентрациях. Оценивалась общая скорость коррозии (мм/год), наличие и глубина локальных коррозионных поражений (питтингов), а также морфология поверхности после удаления продуктов коррозии и отложений.
Ключевые слова
коррозия под отложениями, твердые неорганические отложения, карбонатные соли, сульфатвосстанавливающие бактерии
Вернуться к списку статей
Аннотация
В статье приведены результаты оценки влияния отложений минеральных солей и продуктов коррозии на поверхности металла с различным содержанием хрома, в условиях наличия и отсутствия ингибирующего действия. В рамках работы была проведена оценка 11 наиболее распространенных марок стали применяемых на линейных нефтегазопроводных трубопроводах.
По итогам испытаний определено, что только образцы, выполненные из стали 12Х13 и 30Х5 в условиях со сформированными отложениями обеспечивают остаточную скорость общей коррозии не более 0,10 мм/год и отсутствие очагов локальной коррозии. Экспериментально установлены пороговые концентрации ингибитора, необходимые для достижения скорости коррозии < 0,10 мм/год в условиях минеральных отложений:
• сталь 12Х13: 125 мг/л (фактическая скорость под отложениями: 0,09 мм/год);
• сталь 30Х5: 2 500 мг/л (фактическая скорость под отложениями: 0,09 мм/год);
• после выдержки купонов, выполненных из остальных марок, стали с содержанием хрома менее 1 %, с предварительно нарощенными отложениями наблюдается сплошной слой продуктов коррозии с высокими показателями адгезии к поверхности. После очистки купонов от продуктов коррозии выявляется развитие микрорельефа поверхности, единичные локальные питтинги глубиной до 9 мкм. При этом ни одна из исследуемых дозировок не позволяет достичь требуемого показателя скорости коррозии менее 0,10 мм/год.
1. Минеральные отложения на стальной поверхности влияют на протекание коррозионных процессов, увеличивая скорость коррозии в среднем в 3,5 раза (в зависимости от марки стали) — с 0,18 до 0,63 мм/год, при этом отмечено наличие небольших язв и питтингов, влияющих впоследствии на развитие локальных коррозионных дефектов. Таким образом, можно констатировать, что формируемый слой отложений значительно замедляет диффузию ингибитора коррозии к поверхности металла, в то время как под отложениями происходит развитие отдельных коррозионных процессов.
2. Применение ингибиторов коррозии позволяет снизить скорость коррозии стальных образцов без отложений в среднем в 5,4 раза, с отложениями в среднем в 4,5 раза. Установлено, что эффективность ингибиторной защиты в условиях сформировавшихся отложений снижается.
Материалы и методы
Исследование проводилось на 11 марках сталей, наиболее часто используемых при строительстве и эксплуатации линейных нефтегазопроводов. Методика включала формирование слоя минеральных отложений (карбонатные соли, сульфаты) на поверхности металлических купонов. Испытания на коррозионную стойкость проводились в модельных средах, имитирующих пластовую воду, с добавлением ингибитора коррозии в различных концентрациях. Оценивалась общая скорость коррозии (мм/год), наличие и глубина локальных коррозионных поражений (питтингов), а также морфология поверхности после удаления продуктов коррозии и отложений.
Ключевые слова
коррозия под отложениями, твердые неорганические отложения, карбонатные соли, сульфатвосстанавливающие бактерии
