Покупателям


Механизм коррозии металлических сооружений нефтебаз и АЗС

В условиях нефтебаз и АЗС коррозия протекает, как правило, по электрохимическому механизму, т.е. с образованием электрического тока. При электрохимической коррозии на поверхности металлических сооружений, контактирующих с электролитически проводящей средой, образуются так называемые анодная и катодная зоны, между которыми имеет место направленное движение электронов и ионов.

Причиной образования зон с различными потенциалами на поверхности трубопроводов и резервуаров является наличие какой-либо неоднородности: структурной неоднородности металла, неравномерного распределения деформированных зон (например, местного наклепа), местных напряжений или дефектов поверхности металла. В анодной зоне происходит переход ион-атомов металла в раствор электролита (т.е. разрушение поверхности сооружения), а высвобождающиеся электроны перетекают в катодную зону, где присоединяются к какомулибо веществу, называемому деполяризатором. То есть в анодной зоне протекает реакция окисления, заключающаяся в потере металлом своих электронов и образовании ион-атомов

Me->Men++n·e

а в катодной зоне протекает реакция восстановления, где в качестве деполяризатора выступает либо водород (реакция водородной деполяризации)

+ + 2е—>2Н—>Н2

либо кислород (реакция кислородной деполяризации)

02 + 4Н+ + 4е —> 2Н- в кислой среде

02 + 2Н20 + 4е—>4(ОН)- в щелочной среде

Интенсивность электрохимической коррозии зависит от скорости образования ион-атомов металла, а значит — от температуры, содержания солей в электролите, наличия кислорода и воды.

Как отмечалось выше, одним из видов электрохимической коррозии является электрокоррозия. Появление блуждающих токов в подземных металлических сооружениях связано с работой электрифицированного транспорта и электрических устройств, использующих землю в качестве токопровода. Источниками блуждающих токов являются линии электрифицированных железных дорог, трамваев, линии электропередачи, установки катодной защиты и др.

При работе электрифицированного транспорта ток совершает движение от положительной шины тяговой подстанции по контактному проводу к двигателю транспортного средства, а затем через колеса попадает на рельсы, по которым возвращается к отрицательной шине тяговой подстанции. Однако из-за нарушения перемычек между рельсами (увеличение сопротивления цепи), а также низкого переходного сопротивления «рельсы — грунт» часть тока стекает в землю. Здесь она натекает на подземные металлические сооружения, имеющие низкое продольное сопротивление, и распространяется до места с нарушенной изоляцией, расположенного недалеко от сооружения с еще меньшим продольным сопротивлением. В месте стекания блуждающих токов металл сооружения теряет свои ионатомы, т.е. разрушается.

Блуждающие токи опасны тем, что они стекают, как правило, с небольшой площади поверхности, что приводит к образованию глубоких язв в металле в течение короткого времени.

Необходимо отметить, что наряду с электрохимической коррозией металлические сооружения нефтебаз и АЗС подвержены и химической коррозии. Нефти, из которых вырабатывают различные нефтепродукты, представляют собой смесь различных углеводородов с неуглеводородными компонентами (спирты, фенолы, соединения серы, кислорода и др.). Если предельные и непредельные углеводороды совершенно инертны к металлам, то неуглеводородные компоненты вступают с металлом в химическую реакцию. Особенно опасны сернистые соединения (элементарная сера, сероводород, меркаптаны), которые являются причиной от 3 до 20% случаев коррозионного повреждения внутренней поверхности трубопроводов. Сернистые соединения нефти попадают при ее переработке и в нефтепродукты.

Большую опасность в коррозионном отношении представляют также органические кислоты, образующиеся в результате окисления углеводородной и неуглеводородной составляющих товарных топлив при их хранении и применении.

Таким образом, нефть и нефтепродукты в той или иной мере являются коррозионно-активными.

Техническим специалистам