Coroziunea în Industria Petrolieră

A. Importanța economică a coroziunii metalelor și a organizării protecției anticorozive

Interesul deosebit manifestat în prezent față de problemele coroziunii și protecției anticorozive se datorează consecințelor de o excepțională însemnătate tehnică și economică ale distrugerii metalelor în contact cu mediul înconjurător.Aproape nu există ramură a economiei naționale pentru care îmbunătățirea stabilității metalelor și,ca urmare,mărirea duratei de funcționare a construcțiilor și a utilajelor metalice,să nu constituie o problemă de primă importanță.

Combaterea eficientă a coroziunii prin aplicarea metodelor moderne de protecție,presupune cunoașterea temeinică a teoriei coroziunii metalelor.După cum se știe,aceasta are un caracter relativ unitar,extinzându-se numai asupra reacțiilor chimice eterogene și asupra reacțiilor electrochimice.

Utilajele și construcțiile industriale metalice se exploatează în condițiile contactului cu diverse medii chimic active,ca:atmosfera umedă,apa,soluțiile unor substanțe chimice,gazele industriale.Din punct de vedere termodinamic,sistemele metal/agent activ sunt mai puțin stabile decât compușii metalici corespunzători interacțiunii lor–oxizii și sărurile –.De aceea,chiar în condițiile obișnuite,neinrautatite de mediul de exploatare,metalele tind să se reoxideze,să revină la starea în care se găseau inițial în natură.Procesul prin care are loc această transformare –coroziunea metalelor– în condițiile proporțiilor actuale de folosire a metalelor,practic,în toate ramurile industriale,provoacă pagube imense.

Cele mai mari distrugeri corozive le provoacă aerul și apa în diferite condiții:atmosferă rurală,urbană și industrială,apa de conductă,apa distilată,subterană,sărată,de scurgere,precum și vaporii de apă.Din cauza răspândirii lor mai limitate,gazele de ardere,gazele industriale,soluțiile substanțelor chimice organice și anorganice,deși mai agresive,corodează proporții mai mici de metale.

În prezent se consideră că aproximativ 10% din producția mondială de metale se pierde definitiv sub acțiunea corozivă a mediului înconjurător.

Pierderile provocate de coroziune,calculate după costul metalului distrus,reprezintă însă numai o mică parte din pagubele reale.Metalul corodat se află,în general,sub formă unor construcții și instalații metalice,al căror cost este mult superior costului materialului din care sunt confecționate.Alături de costul materialului ,sume foarte mari se plătesc pentru:repararea defectelor provocate de coroziune,montarea aparaturii de înlocuire,supradimensionarea prin proiectare pentru prevenirea accidentelor,utilizarea materialelor anticorozive scumpe(metale și aliaje neferoase,oțeluri speciale),aplicarea metodelor curente de protecție anticoroziva.Aceste pierderi datorate coroziunii pot fi numite indirecte.Ca indirecte trebuie considerate și pierderile provocate de opririle în cazul perforatiilor corozive,al accidentelor și exploziilor,pierderile provocate de înrăutățirea calității produselor prin impurificarea lor cu produsele de coroziune, cum și pierderile datorate micșorării capacității de producție a instalațiilor afecatate de coroziune.

Combaterea coroziunii trebuie asigurată și coordonată,în prezent,în cadrul tuturor ramurilor economiei naționale.Este necesară aplicarea celor mai înaintate metode de protecție în industrie,pe baza unei activități largi de planificare și control.Principalele metode de protecție sunt:

• Protecția suprafețelor metalice prin intermediul depunerilor metalice (galvanice,termice,de placare,pulverizare)al acoperirilor de natură organică(lacuri și vopsele,materiale plastice,unsori) și anorganică (oxidarea,fosfatarea,cromatarea)

• Micșorarea caracterului agresiv al mediilor corozive,prin îndepărtarea oxigenului din medii neutre,utilizarea inhibitorilor de coroziune în medii lichide neutre și acide și a inhibitorilor volatili în medii închise.

• Elaborarea unor materiale de construcție noi,mai stabile și mai economice decât cele utilizate în prezent.

• Perfecționarea modului de construcție și exploatare a utilajului industrial,în vederea reducerii la minim a pierderilor provocate de coroziune.

B. Definiția și clasificarea coroziunii metalelor

Coroziunea este procesul de distrugere a metalelor sub acțiunea chimică sau electrochimică a mediului înconjurător.

În sens mai larg se vorbește despre coroziunea oricăror corpuri solide,ca betonul,sticla, materialele plastice și alte materiale de construcție.

Atât procesele chimice cât și cele electrochimice de coroziune,desfășurându-se la inferfata metal-lichid sau metal-gaz coroziv,fac parte din categoria reacțiilor eterogene.

Adesea noțiunea de rezistență la coroziune se exprimă prin termenii de echivalenți:stabilitate chimică,rezistență anticorozivă sau dacă starea metalului în mediul dat nu se schimbă o perioadă îndelungată – pasivitatea metalului.

Coroziunea metalelor se poate clasifica după mecanismul procesului de distrugere sau după aspectul exterior al distrugerii.

După mecanismul procesului,se deosebesc:coroziune chimică și coroziunea electrochimică.

Prin coroziune chimică metalele se distrug în gaze uscate și în soluții care nu conduc curentul electric(majoritatea lichidelor organice și a soluțiilor substanțelor anorganice în solvenți organici).

Coroziunea electrochimică este însoțită de trecerea curentului electric prin metalul sau aliajul corodat și se supune legilor cineticii electrochimice.Ea are loc la contactul diferitelor metale sau pe suprata metalului pur în soluțiile de electroliți,în topiturile de săruri,sub pelicule de umezeală,pe suprafața metalelor în atmosferă sau în sol.

Sub aspect economic,deosebit de importante sunt cunoașterea și combaterea coroziunii atmosferice,adică a distrugerii metalelor în atmosferă umedă,aceasta cauzând cele mai mari pierderi de metal.Importante pierderi provoacă coroziunea în subteran sau coroziunea în soluri a conductelor și a cablurilor metalice.Electrocoroziunea sau coroziunea prin curenți de dispersie a construcțiilor metalice subterane se desfășoară,de asemenea printr-un mecanism electrochimic.

În condiții subterane,la contactul metalelor cu lemnul,cu țesuturile de natură vegetală sau cu alte materiale de natură organică,coroziunea electrochimică poate decurge pe seama activității acceleratoare a unor microorganisme(biocoroziunea).

După aspectul distrugerii,coroziunea poate fi continuă sau locală.Când întreaga suprafața metalică a avut de suferit în urma acțiunii mediului agresiv coroziunea rezultată se numește continuă.Coroziunea continuă este uniformă sau neuniformă,după cum viteza procesului coroziv a fost aceeași pe întreaga suprafață metalică sau diferită pe diversele porțiuni ale acesteia.