Коррозионная стойкость трубных сталей в агрессивных средах нефтяных и газовых месторождений

• Автор: Костицына, Ирина Валерьевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1 Углеродистые и низколегированные стали. Структуры сплавов
1.2 Химическая и электрохимическая устойчивость железоуглеродистых сплавов
1.3 Влияние хрома на химическую и электрохимическую устойчивость углеродистых сталей
1.4 Влияние неметаллических включений на коррозионную стойкость углеродистых и низколегированных сталей
1.5 Бактериальная коррозия углеродистых и низколегированных сталей..
1.6 Проблемы эксплуатационной надежности трубопроводов нефтяных
промыслов в условиях углекислотной и сероводородной коррозии
Глава 2. Материал и методики исследования
2.1 Материалы исследования
2.2 Методики исследования
Глава 3. Исследование коррозионной стойкости железохромистых сплавов в средах с повышенным содержанием углекислого газа
3.1 Изучение влияния температуры на коррозионную стойкость железохромистых сплавов
3.2 Диаграмма потенциал-рН в системе Бе-СОг-НгО
3.3 Определение области применения трубных сталей с 1, 5 и 13%
хрома
Глава 4. Исследование влияния неметаллических включений на коррозионную стойкость железоуглеродистых сплавов в средах нефтяных и газовых месторождений
4.1 Диаграммы потенциал-рН фазовых составляющих неметаллических включений

4.2 Изучение влияния природы неметаллических включений на коррозионную стойкость углеродистых сталей
Глава 5. Исследование коррозионной стойкости углеродистых и низколегированных сталей к бактериальной коррозии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников
ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение
Актуальность работы
Основной объем производства черной металлургии составляют железоуглеродистые сплавы (углеродистые и низколегированные стали), представляющие собой самый распространенный материал для изготовления труб нефтяного сортамента. При этом, локальная коррозия внутренней поверхности трубопроводов является одной из основных проблем в надежной и безаварийной эксплуатации труб на нефтяных месторождениях.
Стойкость сталей против локальной коррозии определяется целым рядом факторов, как эксплуатационного характера (содержанием агрессивных газов, минерализацией водной фазы, режимом течения газожидкостной смеси, наличием сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ) и др.), так и металлургического происхождения - химическим и структурно-фазовым составом сплавов, наличием в них специальных легирующих элементов, неметаллических включений особого типа и рядом других.
Обеспечение коррозионной стойкости и повышение срока службы нефтегазопромыслового оборудования является одной из наиболее остро стоящих проблем перед изготовителями трубной продукции. Наряду с нанесением защитных покрытий на трубах и использованием ингибиторов коррозии, актуальными вопросами являются производство труб в коррозионностойком исполнении и для эксплуатации в определенных типах сред.
Анализ опубликованных результатов исследований показывает, что, тем не менее, вопрос о влиянии факторов, определяющих коррозионную стойкость углеродистых и низколегированных сталей в условиях эксплуатации нефтепромысловых трубопроводов, перекачивающих и транспортирующих среды с высокой коррозионной агрессивностью, остается дискуссионным на протяжении значительного времени.

данные стали снижали свою устойчивость к локальной коррозии при увеличении содержания в сталях примесей серы и/или марганца. В связи с этим высказано предположение, что сульфиды марганца являются наиболее опасными инициаторами питтинговой коррозии. В этой же работе отмечено, что коррозионные свойства сталей являются функцией величины произведения растворимости концентраций Мп и в. С уменьшением этой величины до произведения растворимости 3 -1 О*3 коррозионная стойкость повышалась скачкообразно.
Поскольку растворимость серы в железе ничтожно мала, сульфидные неметаллические включения присутствуют практически во всех промышленно выплавляемых сталях. Свободная энергия образования определяет тип выделяющихся в сталях сульфидных неметалличсеких включений (табл. 2).
Таблица 2.
Свободные энергии образования некоторых сульфидов [44]
Сульфидообразующий элемент Тип сульфида -AfG°298, кДж/моль
Fe FeS 80,0 - 97,
Cr CrS
Ni NiS
Mn MnS
(Mno,9Fe0,i)S 184,
Mo M0S2
Ca CaS
Ti TiS Отрицательнее, чем MnS