Разработка ускоренных электрохимических методов коррозионного контроля и способов защиты от коррозии оборудования в нефтегазовой промышленности

• Автор: Атеф Эль-Сайед Махмуд
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1.ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ КОРРОЗИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ

ЖЕЛЕЗА И ЕГО СПЛАВОВ

1.1.1 .Влияние состава стали на коррозионные свойства.

1.1.2.Условия повышения коррозионной стойкости сталей.

1 Л.З.Коррозионная стойкость нержавеющей стали в серной кислого.

1.2. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КОРРОЗИИ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ

1.2.1. Гравиметрический метод.

1.2.2. Аналитический метод

1.2.3. Метод электросопротивления.
1.2.4.Метод поляризационного сопротивления
1.2.5.Сравнительная характеристика методов электросопротивления
и поляризационного сопротивления для контроля коррозионых разрушений
1.2.6.Метод амперометрии нулевого сопротивления.
1.2.7.Потенциостатический метод контроля
1.2.8.Методы неразрушающего контроля стойкости металлов к различным коррозионным повреждениям.
1.2.9.Метод измерения электрохимического импеданса
1.2Методы определения склонности нержавеющих сталей к точечной коррозии
1.3.МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ,
ПОДВЕРГАЮЩЕГОСЯ КОРРОЗИИ
1.4. СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОРРОЗИИ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.
1.4.1.Полимерные, лакокрасочные покрытия, ингибированные составы, неметаллические материалы
1.4.2.Металлические, металлонаполненные и низкотемпературные газофазные покрытия.
1.5.Анализ литературных данных и постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1.Объекты исследования.
2.2.Методы коррозионных испытаний
2.3. Электрох и мические иссл едован ия
2.4.Методы нанесения и изучения нитридтитановых и карбидовольфрамовых покрытий на сталь
2.5.Рентгеноспектральный микроанализ.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Исследование кинетики травления углеродистой стали в растворах фосфорной, серной и соляной кислот.
3.2.Разработка электрохимического метода ускоренного определения
эффективности ингибиторов коррозии в кислотной композиции для промывок оборудования скважин.
3.3.Разработка ингибирующей композиции для защиты от коррозии материалов буровых насосов в процессе гидроиспытаний
3.4.Применение электрохимических методов для определения защитных
свойств нитридтитановых покрытий на стали
3.5. Применение электрохимических методов для определения защитных
свойств карбидовольфрамовых покрытий на стали
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Однако на практике прокатная окалина быстро растрескивается и местами отслаивается. Наличие такой окалины может замедлить коррозию стали на воздухе на сравнительно короткий период времени, но затем скорость коррозии начинает возрастать. В воде наличие на поверхности стали значительного количества вторичной окалины может привести к сильной питтинговой коррозии. Небольшие изменения состава, неизбежно возникающие при выплавке разных партий стали одной марки, не оказывают существенного влияния па коррозионные характеристики стали. Исключением является влияние на состав стали содержания меди. Добавка около 0. Си к стали, не содержащей меди, в два-три раза снижает скорость коррозии стали на воздухе. Коррозия также несколько замедляется при повышении содержания углерода, марганца и кремния. Сварочное железо содержит значительное количество шлака и на воздухе корродирует примерно на % медленнее, чем малоуглеродистая сталь. Правда, сварочное железо, полученное по способу Астона-Байерса, корродирует с такой же скоростью, что и малоуглеродистая сталь. Класс материалов, объединенных термином «нержавеющие стали», точно не определен, но для общих целей можно считать, что он включает в себя сплавы, основными составляющими которых являются железо и не мснес % Сг. Сам термин «нержавеющие» не является, конечно же, строгим и точным, но различие поведения хромсодержащих и углеродистых сталей во многих средах настолько существенны, что вполне оправдывает такое название[1]. Условия повышения коррозионной стойкости сталей. Высокая коррозионная стойкость нержавеющих сталей основана на явлении пассивности [2]. Пассивность- состояние высокой коррозионной стойкости металла или сплава (в условиях, когда с термодинамической точки зрения они являются вполне реакционносиособными), вызванное избирательным торможением анодного процесса. Нержавеющие стали хорошо пассивируются не только в азотной кислоте, по и в других реагентах, представляющих сильные окислители. Пассивирующим агентом является также кислород воздуха. Пассивность нержавеющих сталей зависит от содержания хрома как основного легирующего элемента. Наименьшее содержание хрома, обеспечивающее сталям пассивное состояние, составляет %. С увеличением содержания хрома коррозионная стойкость нержавеющих сталей в окислительных средах резко возрастает. Явление пассивности металлов обычно объясняют воздействием окислительной среды, но известно, что некоторые металлы очень энергично пассивируются и в неокислительных средах, например молибден в НС1. Поэтому не случайно, что в средах, содержащих хлор-ион, для уменьшения точечной коррозии и повышения общей стойкости следует применять нержавеющие стали с молибденом. Для придания высокой коррозионной стойкости в ряде случаев нержавеющие стали легируют не только хромом, никелем и молибденом, но также медью, ниобием и другими элементами. Это происходит в области анодного растворения, где в результате электрохимической реакции обмена медь переходит из раствора, осаждаясь на поверхность стали, создавая, таким образом, защитный экранирующий слой. Молибден также накапливается в поверхностном слое стали. При разработке нового конструкционного материала необходимо, чтобы потенциал его в условиях эксплуатации находился в области пассивного состояния. Пассивное состояние возникает при определенном значении потенциала пассивации и плотности анодного тока. Для самопассивации нержавеющих сталей и других металлов необходимо, чтобы окислительно-восстановительный потенциал среды, а следовательно, потенциал катодной реакции имел более положительное значение, чем потенциал полной пассивации металла, и чтобы катодный ток (скорость коррозионного процесса) превышал значение плотности анодного тока пассивации. При отсутствии этих условий металл находится в активном состоянии и интенсивно растворяется [2]. Стойкость нержавеющих сталей можно оценить, рассмотрев их поведение в некоторых наиболее сильных кислотах, например, серной. В этой среде при определенных условиях возможна стабильная пассивность любой нержавеющей стали.