بررسی علل و عوامل خوردگی درونی لوله های گاز
مقدمه
خوردگی در صنعت خطوط لوله ، نزدیک به یک درصد هزینه های خوردگی را در بر می گیرد. در ایالات متحده آمریکا بین ۲ تا ۳ بیلیون دلار در سال ، هزینه خوردگی در خطوط لوله می شود. بطوریکه با انتخاب صحیح مواد در طراحی و حفاظت از خطوط لوله ، این مقدار به ۶۰۰تا ۹۰۰میلیون دلار تقلیل پیدا می کند (حدود ۳۰%)[۱].
خوردگی درونی ۵۰% از شکست لوله های انتقال گاز و نفت را سبب می شود و کنترل آن امری مهم و حیاتی در سیستم مدیریت یکپارچه خطوط لوله (Pipeline Integrity Management System) بحساب می آید. خوردگی درونی هم بصورت موضعی و هم به صورت یکنواخت در خطوط لوله اتفاق می افتد که در شرایط مختلف باعث کم شدن ضخامت و انهدام لوله ها می شود.[۲]مهمترین عامل در خوردگی درونی دیواره لوله ها، ترکیبات همراه با گاز ورودی در خطوط می باشد. بطوریکه سرعت و مکانیزم خوردگی به نوع و مقدار وجود این ترکیبات بستگی دارد. از مهمترین ترکیباتی که به مقدار زیاد همراه با گاز وجود دارند میعانات گازی و آب نمک موجود در چاه های گاز می باشد و همراه با گازهایی چون دی اکسید کربن ، سولفید هیدروژن و اکسیژن ، محیط مستعدی برای خوردگی لوله ها بوجود می آورند.
میعانات گازی حاصل از هیدروکربنهای گازی هستند که دارای ارزش حرارتی بالایی می باشند و در شرایط حاکم بر خطوط لوله می توانند به صورت مایع جریان پیدا کنند. به طور کلی این ترکیبات خورنده نیستند و علت خوردگی بدلیل وجود آب در خطوط انتقال و مخازن نگهداری آنها می باشد. و لی این مهم است که بدانیم وجود میعانات گازی در کنار فاز آب چه تأثیری بر سرعت خوردگی می گذارد.
خوردگی دی اکسیدکربن (CO٢)بزرگترین و رایجترین نوع از خوردگیهای صنایع گاز و نفت محسوب می شود. مکانیزم خوردگی فولاد در محیطهای حاوی دی اکسیدکربن (CO٢)بسیار پیچیده است و نظریه های مختلفی در مورد مراحل آن وجود دارد[۳]. ولی بطور کلی دی اکسیدکربن (CO٢)در آب حل شده و ایجاد اسید کربنیک می کند[۴]. حلالیت گاز دی اکسیدکربن (CO٢)در آب ، ۱۵۰ مرتبه از حلالیت اکسیژن بیشتر بوده و طبق فرمول زیر هیدرولیز می گردد[۵].