Korrosion ist eines der Hauptprobleme im Rohrleitungsbetrieb. Es kann zu erheblichen Beschädigungen oder sogar zu Rohrleitungen führen, wodurch gefährliche Stoffe austreten oder der Transport von Öl, Gas oder anderen Gütern unterbrochen werden kann. In diesem Artikel betrachten wir verschiedene Arten von Rohrleitungskorrosion und passiven Schutz, der hilft, ihre Entwicklung zu verhindern.
Eine Art von Korrosion, mit der Rohrleitungen konfrontiert sind, ist Korrosion, die durch chemische Reaktionen mit Substanzen in der Umgebung, wie Wasser oder Gas, verursacht wird. Dies wird als chemische Korrosion bezeichnet. Es gibt verschiedene Faktoren, die zur Entwicklung chemischer Korrosion beitragen können, einschließlich der Säure oder Alkalität der äußeren Umgebung, des Vorhandenseins von Salzen, Sedimenten usw.
Die zweite Art von Korrosion, über die wir sprechen werden, ist elektrochemische Korrosion. Es tritt auf, wenn verschiedene Metalle in Gegenwart eines Elektrolyten wie Wasser oder Erde miteinander in Kontakt kommen. In diesem Fall treten galvanische Elemente auf, die zu Korrosion an der Metalloberfläche führen.
Passiver Schutz ist eine Korrosionspräventionsmethode, die auf der Anwendung verschiedener Beschichtungen und Beschichtungen für Rohrleitungen basiert. Sie verhindern, dass die Metalloberfläche der Rohrleitung direkt mit der Umgebung in Kontakt kommt, wodurch die Möglichkeit von Korrosion verringert wird.
Die Verwendung von Korrosionsschutzbeschichtungen wie Farbe, Epoxidbeschichtungen, Pulverbeschichten, Galvanisierung und anderen ist zu den wichtigsten Methoden des passiven Schutzes von Rohrleitungen vor Korrosion zu zählen. Diese Beschichtungen auf der Oberfläche der Rohrleitungen dienen als Schutzbarriere, verhindern das Eindringen von Feuchtigkeit und aggressiven Chemikalien und reduzieren somit das Risiko von Korrosion. Kathoden- und Anodenschutz-Methoden werden ebenfalls verwendet, die auf der Verwendung verschiedener Materialien mit unterschiedlicher elektrochemischer Aktivität basieren, um die Metalloberfläche der Rohrleitung zu schützen.
Daher ist der passive Schutz von Rohrleitungen vor Korrosion ein wesentlicher und integraler Bestandteil ihres Betriebs. Die Verwendung von Korrosionsschutzbeschichtungen und Kathoden- und Anodenschutztechniken hilft, Korrosion zu verhindern und die Lebensdauer der Rohrleitung zu verlängern, was für ihren zuverlässigen und sicheren Betrieb von entscheidender Bedeutung ist.
Arten von Rohrleitungskorrosion
1. Oberflächenkorrosion: diese Art von Korrosion manifestiert sich auf der Metalloberfläche in Form verschiedener Flecken, Blasen oder Krater. Es kann durch Beschädigung der Schutzschicht, Kontakt mit schädlichen Chemikalien oder einer aggressiven Umgebung auftreten.
2. Interkristalline Korrosion: diese Korrosion beeinflusst die Korngrenzen der Metallstruktur und verursacht die Zerstörung der Bindungen zwischen den Atomen. Es tritt häufig als Folge einer falschen Schweißtechnik auf oder tritt bestimmte Substanzen in das Metall ein.
3. Lokalkorrosion: diese Art von Korrosion tritt in bestimmten Bereichen der Rohrleitung auf. Es kann durch Kontakt verschiedener Metalle, elektrochemische Potenziale oder starke abrasive Faktoren verursacht werden.
4. Trennphasenkorrosion: diese Korrosion tritt auf, wenn sie zwischen zwei verschiedenen Phasen, beispielsweise zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit, oder durch die Trennung von Stoffen in die Kondensation temporärer saurer Substanzen in Kontakt kommt.
5. Stresskorrosion: eine solche Korrosion kann auftreten, wenn mechanische Spannungen und aggressive Medien kombiniert werden. Es manifestiert sich oft in Form von Rissen, die sich an Spannungskonzentrationsstellen gebildet haben.
6. Strukturveränderung: einige Materialien können ihre Struktur unter dem Einfluss der Umwelt verändern. Dies kann zu Poren oder Rissen führen und das Metall weiter zerstören.
Das Verständnis und die Klassifizierung verschiedener Arten von Rohrkorrosion kann dazu beitragen, die effektivsten Korrosionsschutzmethoden zu entwickeln und die Lebensdauer der Rohrleitung zu verlängern.
Kontaktkorrosion von Rohrleitungen
Das Auftreten von Kontaktkorrosion ist auf den Unterschied im elektrochemischen Potential zwischen den verschiedenen Materialien zurückzuführen, die in Kontakt kommen. Das elektrochemische Potenzial ist die Eigenschaft eines Materials, ein elektrochemisches Paar zu bilden, das eine Schlüsselrolle im Verlauf von Korrosionsprozessen spielt.
Kontaktkorrosion kann unter folgenden Bedingungen auftreten:
| Bedingung | Die Beschreibung |
|---|---|
| Kontakt verschiedener Metalle | Korrosion kann auftreten, wenn verschiedene Metalle in Kontakt kommen, insbesondere wenn sie unterschiedliche elektrochemische Potenziale aufweisen. Wenn beispielsweise Eisenrohre mit Aluminiumelementen in Kontakt kommen, kann sich eine Kontaktkorrosion entwickeln. |
| Kontakt mit nichtmetallischen Materialien | Bestimmte nichtmetallische Materialien wie Beton, Asphalt oder Gummi können Kontaktkorrosion verursachen, wenn sie mit Metallrohren in Berührung kommen. Dies ist auf das Vorhandensein chemischer Verbindungen oder Zusätze zurückzuführen, die Korrosionsprozesse fördern. |
| Kontakt mit Wasser oder anderen Medien | Das Vorhandensein von Feuchtigkeit oder anderen aggressiven Medien kann die Kontaktkorrosion verstärken. Wenn sich beispielsweise feuchter Boden befindet oder eine Rohrleitung durch Wasserobjekte führt, kann Korrosion an den Kontaktstellen zwischen der Rohrleitung und der äußeren Umgebung auftreten. |
Schutzmaßnahmen wie die Verwendung von Isolierung oder Korrosionsschutzbeschichtungen in Rohrleitungen und die richtige Materialauswahl bei Berührung mit anderen Materialien sind erforderlich, um Kontaktkorrosion zu vermeiden.
Chemische Korrosion der Rohrleitungen
Bei chemischer Korrosion wird die Oberfläche des Rohres durch aggressive chemische Komponenten zerstört. Dadurch entstehen Tauchelemente, Hohlräume und Risse, was zu Lecks oder einer vollständigen Zerstörung der Pipeline führen kann.
Die Manifestationen chemischer Korrosion hängen von vielen Faktoren ab, einschließlich der Zusammensetzung des Fördermediums, der Temperatur, des Drucks, der Durchflussrate und der Art des Rohrmaterials. Eine der häufigsten Arten chemischer Korrosion ist die Korrosion unter dem Einfluss von Säuren.
Es gibt verschiedene Methoden zum Schutz von Rohrleitungen vor chemischer Korrosion, einschließlich der Verwendung spezieller Beschichtungen auf der Rohroberfläche, der Installation von Anoden zum kathodischen Schutz und der Verwendung von Korrosionsinhibitoren.
Tabelle 1: Beispiele für Chemikalien, die Rohrleitungen korrodieren lassen
| Chemikalien | Die Beschreibung | Auswirkungen auf Pipelines |
| Schwefelsäure | Starke Säure mit hohem Korrosionsgrad | Zerstörung der Rohroberfläche, Bildung von Tauchelementen und Rissen |
| Chloride | Chemische Verbindungen, die Chlor enthalten | Schnelle Korrosion, Rissbildung und Verlust der Rohrleitungsfestigkeit |
| Karbonate | Kohlensäuresalze | Korrosion unter Bildung eines organischen Stofffilms auf der Rohroberfläche |
Chemische Korrosion stellt eine ernsthafte Bedrohung für die Rohrleitungen dar, daher müssen geeignete Schutzmethoden angewendet werden, um die Entwicklung zu verhindern und die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Rohrleitungssystems zu erhalten.
Elektrochemische Korrosion von Rohrleitungen
Auf der Oberfläche der Rohrleitung bilden sich Anoden- und Kathodenbereiche. In der Anodenregion beginnt das Metall den Elektronen zu weichen und die Metallionen gehen in den Elektrolyten über. Im kathodischen Bereich werden dagegen Metallionen wiederhergestellt, was zu einer Ansammlung negativer Ladungen führt.
Elektrochemische Korrosion kann in Gegenwart anderer Faktoren, wie z. B. das Vorhandensein von Spannungen und anderen aggressiven Medien, verstärkt werden.
Es werden verschiedene passive Schutzmethoden verwendet, um elektrochemische Korrosion zu verhindern, einschließlich:
| Methode | Die Beschreibung |
|---|---|
| Isolierung | Isolierung von Rohrleitungen durch Kontakt mit Elektrolyten durch Anwendung von Schutzbeschichtungen oder Schalen |
| kathodischer Korrosionsschutz | Künstliche Erzeugung eines kathodischen Bereichs auf der Rohrleitungsoberfläche, um die Korrosionsrate zu reduzieren |
| Anodenschutz | Künstlicher Aufbau eines Anodenbereichs auf der Rohrleitungsoberfläche, um Korrosion zu vermeiden |
| Verwendung von korrosionsbeständigen Materialien | Verwendung von elektrochemischen korrosionsbeständigen Materialien bei der Rohrleitungsherstellung |
Die richtige Wahl des passiven Schutzverfahrens hängt von den spezifischen Betriebsbedingungen der Pipeline und den damit verbundenen Korrosionsrisiken ab. Es wird empfohlen, geeignete Untersuchungen durchzuführen und den Zustand der Rohrleitungen regelmäßig zu überwachen, um Probleme mit elektrochemischer Korrosion zu vermeiden.
