سلوك التآكل النقري للفولاذ الكربوني بدلالة درجة حرارة السطح ومعدل تكثف الماء في الجزء العلوي من أنابيب النفط والغاز
DOI:
https://doi.org/10.52716/jprs.v14i2.866الكلمات المفتاحية:
Top of line corrosion; Surface temperature; Gas temperature; Condensation rate; Localized corrosion.الملخص
يعد التأكل النقري (pitting corrosion) في الانابيب النفطية المصنوعة من الفولاذ الكربوني معقدا لايمكن تنبؤه الى حد كبير. مما يشكل تحديا كبيرا لمكافحة ومعالجة نمو التنقرات بمجرد تشكلها.
تأكل ثاني أكسيد الكربون في انابيب الفولاذ يتأثر بعدة عوامل منها درجة الحرارة ودرجة الحامضية (PH ) في الموقع وزمن التعرض للبيئة المسببة للتآكل ونوع المحلول الكيميائي (مثل نسبة تركيز ايون الكلوريد).
بالإضافة إلى ذلك مواصفات وبنية الطبقة المشتكلة الحامية التي تلعب دوراً رئيسيا في أحتمال نشوء التنقرات المتكونة وانتشارها على الأسطح المصنوعة من الصلب الكربوني.
يستكشف هذا البحث العلاقة بين خصائص التآكل النقري في الكاربون الصلب ودرجة حرارة سطح المعدن ونسبة الماء المكثف على السطح العلوي في وسط مشبع بالكاربون بالأخص منطقة السطح العلوي للانبوب وتحديد أفضل سيناريو.
تمت دراسة تآكل التنقر تحت ظروف مختلفة باستخدام تقنية مقياس السطح مع فهم آلية حركة تكوين الطبقة الـ FeCO3، بما في ذلك تقييم احتمالية التآكل الموضعي في حال وجود او عدم تكون طبقة حامية خلال فترة تعرض مدتها 7 أيام، في ظل ظروف محددة لمعدل تكثف الماء ودرجة حرارة الفولاذ.
تم تطويرطبقة واقية من التآكل جزئيًا. ومع ذلك، التآكل النقري كان ظاهراً بشكل واضح على سطح الفولاذ. مع مرور الوقت، بدا أن الحفر تتعمق، خاصة في درجات حرارة الصلب العالية.
المراجع
M. Khalid Abdulhussain, "Experimental and theoretical investigation of top of the line corrosion in CO2 gas and oil environments", PhD thesis, University of Leeds, 2018.
S. Papavinasam, A. Doiron, and R. W. Revie, "Model to predict internal pitting corrosion of oil and gas pipelines", Corrosion, vol. 66, no. 3, p. 035006-035006-11, 2010. https://doi.org/10.5006/1.3360912.
N. Anselmo, J. E. May, N. A. Mariano, P. A. P. Nascente, and S. E. Kuri, "Corrosion behavior of supermartensitic stainless steel in aerated and CO2-saturated synthetic seawater", Materials Science and Engineering: A, vol. 428, no. (1-2), pp. 73-79, 2006. https://doi.org/10.1016/j.msea.2006.04.107
J. Soltis, "Passivity breakdown, pit initiation and propagation of pits in metallic materials–review", Corrosion Science, vol. 90, pp. 5-22, 2015. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2014.10.006
M. B. Kermani, and A. Morshed, "Carbon dioxide corrosion in oil and gas productiona compendium", Corrosion,One Petro Journal, vol. 59, no. 8, 2003.
K. A. Mohammed, "Ethylated Amine Role in the Inhibition of Top of Line Corrosion in Marginally Sour Environments", University of Thi-Qar Journal for Engineering Sciences, vol. 12, no. 1, pp. 137-145, 2022.
C. Liu, R. I. Revilla, X. Li, Z. Jiang, S. Yang, Z. Cui, D. Zhang, H. Terryn, and X. Li, "New insights into the mechanism of localised corrosion induced by TiN-containing inclusions in high strength low alloy steel", Journal of Materials Science & Technology, vol. 124, pp. 141-149, 2022. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2021.12.075
Z.Rinaldi, et al., "Influence of localised corrosion on the cyclic response of reinforced concrete columns". Engineering Structures, 2022. 256: p. 114037. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2021.12.075
S. Nešić, "Key issues related to modelling of internal corrosion of oil and gas pipelines–A review", Corrosion science, vol. 49, no. 12, pp. 4308-4338, 2007. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2007.06.006
C.De Waard, U. Lotz, and D. Milliams, "Predictive model for CO2 corrosion engineering in wet natural gas pipelines", Corrosion, vol. 47, no. 12, pp. 976-985, 1991. https://doi.org/10.5006/1.3585212
M. Singer, S. Nesic, and Y. Gunaltun. "Top of the line corrosion in presence of acetic acid and carbon dioxide", NACE CORROSION, pp. NACE-04377, 2004.
G46-94 , "Standard guide for examination and evaluation of pitting corrosion", ASTM International, 2005.
M. Singer, D. Hinkson, Z. Zhang, H. Wang, and S. Nešić, "CO2 top-of-the-line corrosion in presence of acetic acid: a parametric study", Corrosion, vol. 69, no. 7, pp. 719-735, 2013. https://doi.org/10.5006/0737
W. D. Callister, D. G. Rethwisch, A. Blicblau, K. Bruggeman, M. Cortie, J. Long, J. Hart, R. Marceauet, and R. Mitchell, "Materials science and engineering: an introduction", Vol. 7, pp. 665-715, New York: John wiley & sons, 2007.
K. A. Mohammed, A. K. Okab, H. S. Hamad, M. Hashim, and R. K. Abdulhussain, "Drilling and casing pipes corrosion investi-gation in water based drilling mud of Iraqi oil fields environment", Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, vol. 44, no. 8, pp. 232-240, 2021.
J.Han, B. Brown, and S. Nešic, "Investigation of the galvanic mechanism for localized carbon dioxide corrosion propagation using the artificial pit technique", Corrosion, vol. 66, no. 9, p. 095003-095003-12, 2010. https://doi.org/10.5006/1.3490308
J.L.Crolet, N. Thevenot, and S. Nesic, "Role of conductive corrosion products in the protectiveness of corrosion layers", Corrosion, vol. 54, no. 3, pp. 194-203, 1998. https://doi.org/10.5006/1.3284844
S. Nesic, J. Postlethwaite, and S. Olsen, "An electrochemical model for prediction of corrosion of mild steel in aqueous carbon dioxide solutions", Corrosion, vol. 52, no. 4, pp. 280-294, 1996. https://doi.org/10.5006/1.3293640
Y. Zheng, B. Brown, and S. Nešić, "Electrochemical study and modeling of H2S corrosion of mild steel, Corrosion, vol. 70, no. 4, pp. 351-365, 2014. https://doi.org/10.5006/0937
التنزيلات
منشور
كيفية الاقتباس
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2024 مجلة البحوث والدراسات النفطية
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
