البيئات المحتملة للتآكل Corrosion:
تقسم البيئات الى 4 أقسام:
1. بيئة لا تسمح بالتآكل:
وذلك بغياب الماء المكمني Formation Water أو في الظروف التالية:
Water + VCO2 <50 μm/y + pH2S < 0.0035 bar
2. بيئة تحتوي على غاز CO2 .
في الظروف التالية:
Water + VCO2 > 50 μm/y + pH2S < 0.0035 bar
3. بيئة تحتوي على H2S .
Water + VCO2 < 50 μm/y + pH2S > 0.0035 bar
4. بيئة تحتوي على كل من CO2 وH2S .
Water + VCO2 > 50 μm/y + pH2S > 0.0035 bar
التآكل بسبب ثاني أوكسيد الكاربون CO2:
– أن غاز ثاني أوكسيد الكاربون هو من أكثر العوامل المسببة للتآكل في صناعة النفط والغاز الطبيعي.
– أنه السبب الرئيسي لتضرر معدات الأنتاج والنقل في الصناعة النفطية.
– أنه العامل الرئيسي الذي يُحدد أستخدام الفولاذ غير القابل للصدأ Stainless Steel .
كيفية السيطرة على التآكل الذي يسببه ثاني أوكسيد الكاربون:
– أستخدام الفولاذ غير القابل للصدأ Stainless Steel.
– أستخدام المواد المانعة للتآكل Corrosion Inhibitors.
– أستخدام التغليف أو التبطين الداخلي Internal Coating.
– السيطرة على الدالة الحامضية PH control.
أشكال التآكل الحامضي Sour Corrosion Forms:
– التفقّع Blistering.
– التصدّع المستحث بالهيدروجين Hydrogen Induced Cracking HIC.
– التصدّع التدريجي Stepwise Cracking SWC.
– التصدّع الكبريتي الأجهادي Sulphide Stress Cracking SSC
السبائك المقاومة للصدأ Corrosion Resistant Alloys:
– التصدّع الناشيء بسبب الكبريتات Sulphide Stress Cracking SSC.
– التصدّع الناشيء بسبب الأجهاد Stress Corrosion Cracking SCC.
حدوث التصدع الناتج بسبب الإجهاد SCC :
يشترط لحدوث هذا النوع من التآكل وجود العوامل التالية:
– وجود مادة فعالة.
– وجود بيئة معينة تساعد على التآكل.
– إجهاد شد Tensile Stress أعلى من الحد المسموح.
أن البيئة لوحدها لا تستطيع تسبب هذا النوع من التصدعات إلا بوجود التنقر أو الفوالق . وهناك نوعان من هذا التصدع:
1. الأنحلال الآنودي Ionic Dissolution الذي يحصل في طرف التشقق.
2. بسبب الهشاشة التي يسببها الهيدروجين.
ميكانيكية أجهاد SCC – الانحلال الآيوني:
أن العوامل التي تؤدي الى زيادة حساسية المادة في الأنحلال الآيوني هي:
– زيادة الحرارة.
– وجود أيونات الكبريت.
– وجود المواد المؤكسدة مثل الاوكسجين والكبريت الحر.
– التضرر في الغشاء وانخفاض الدالة الحامضية PH.
– زيادة الخواص الميكانيكية للمادة مثل الصلابة Hardness.
كيفية منع الأنحلال الآيوني والسيطرة عليه:
– تقليل الأجهاد الى الحد المقبول.
– إزالة العوامل البيئية المُسببة.
– تغيير السبيكة.
– نصب منظومات الحماية الكاثودية.
– إضافة مواد مانعة التآكل Corrosion Inhibitors .
– التغليف Coating.
كيفية منع هشاشة الهيدروجين والسيطرة عليها:
تقليل معدل التآكل من خلال تسخين المادة أو تغيير المادة واللحام بعناية.
الحماية من التآكل والسيطرة عليه Corrosion Prevention & Corrosion Control
تقنيات الحماية من التآكل:
– مراقبة البيئة.
– الأختيار الصحيح للمواد.
– أعتماد تقنيات مناسبة الحماية من التآكل.
– الصيانة الدورية.
– التصاميم المناسبة.
تقنيات مراقبة التآكل:
– مراقبة السمك بالنسبة للأنابيب والأوعية والخزانات.
– مراقبة التشققات والأستشعار بها Cracks Detector.
– مراقبة المقاومة الكهربائية Electrical Resistance.
إجراءات منع التآكل في مرحلة التصميم :
– اللحام بدلاً من وضع البراغي.
– مراعاة وضع منظومة تصريف للخزان Tank Drainage System، مع الأخذ بنظر الأعتبار كيفية تنظيفه وصيانته في المستقبل.
– سهولة أستبدال الأجزاء العاطلة وخاصة في منظومات الضخ Pumping Systems.
– تجنب الأنحناءات الحادة في ربوطات الأنابيب.
– أجراء الأختبارات اللازمة مثل الأختبار بالماء Hydrostatic Test.
– أجراء الصيانة الدورية.
– تجنب حدوث الأهتزازات في أنابيب المبادلات الحرارية Heat Exchanger pipes’ vibration.
أختيار المواد:
لعل من أهم الأمور أختيار المواد بالشكل الذي يتناسب مع المحيط والمواد المستعملة وكالآتي:
حامض النتريك : الفولاذ غير القابل للصدأ.
السوائل القلوية : النيكل – الفولاذ الكاربوني Carbon steel + الأيبوكسي Epoxy.
حامض الكبريتيك : النحاس المخفف – الفولاذ الكاربوني Carbon steel المركز.
الهواء الجوي: الألمنيوم – الفولاذ الكاربوني Carbon steel
الماء المغلي : الأمنيوم والصفيح.
المحلول المؤكسد (الحار): التيتانيوم Titanium.
المحيط الذي يسبب التآكل : التيتانيوم Titanium.
حماية سبيكة الكاربون ستيل من التآكل :
الهواء الجوي: التغليف Organic Coating أو استعمال الزنك.
الماء النقي : التغليف العضوي أو الرملي.
منظومات التبريد : مانع التآكل Corrosion Inhibitors .
الأنابيب داخل مياه البحر : الحماية الكاثودية Cathodic Protection أو التغليف.
الرمل : الحماية الكاثودية أو التغليف العضوي.
ماء المعالجة : مانع تكون الأغشية Filming Inhibitors .
المنصات البحرية offshore platform : الحماية الكاثودية.
