Систематизация факторов, влияющих на скорость углекислотной коррозии в процессе транспортировки неподготовленных углеводородов по трубопроводам из низколегированных сталей
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2026-1-4-11Ключевые слова:
коррозионная стойкость, обзор и систематизация факторов, факторы среды, металлургические факторыАннотация
Повышение надежности систем транспортировки неподготовленных углеводородов остается одной из ключевых задач нефтегазовой отрасли, поскольку более половины отказов трубопроводов связано с углекислотной коррозией. Отсутствие единого подхода к оценке факторов, влияющих на скорость СО2-коррозии, затрудняет выбор материалов и прогнозирование деградации металла. Работа посвящена анализу существующих классификаций факторов, определяющих скорость углекислотной коррозии в трубопроводах из низколегированных сталей, и выявлению ограничений, присущих современным подходам. Особое внимание уделено сопоставлению металлургических характеристик материалов, параметров транспортируемой среды и эксплуатационных условий, которые в разных источниках трактуются неполно или фрагментарно. В ходе исследования выполнен комплексный обзор отечественных и зарубежных работ, стандартов и корпоративных методик, а также систематизированы разрозненные данные о химических, физических, материальных и конструктивно-эксплуатационных факторах. На основе анализа предложена систематизация факторов, влияющих на скорость углекислотной коррозии в процессе транспортировки неподготовленных углеводородов по трубопроводам из низколегированных сталей, разделенная на три категории: внешние, внутренние и конструктивно-эксплуатационные. Такой подход позволяет учитывать взаимосвязи между средой, материалом и условиями эксплуатации, что ранее не рассматривалось в единой структуре. Основными результатами работы стало формирование комплексной системы факторов, влияющих на скорость углекислотной коррозии, и выявление ключевых параметров, требующих обязательного учета при прогнозировании скорости коррозии. Предложенная систематизация создает основу для разработки методики комплексной оценки коррозионной стойкости и степени агрессивности среды, а также совершенствования математических моделей прогнозирования коррозии.Библиографические ссылки
Проблемы защиты от коррозии при эксплуатации трубопроводных систем и оборудования нефтегазовой отрасли / К. Н. Абдрахманова, И. А. Дягилев, Н. Х. Абдрахманов, Р. А. Шайбаков // Безопасность техногенных и природных систем. 2020. № 3. С. 39-46. DOI: 10.23947/2541-9129-2020-3-39-46
De Waard C., Milliams D.E. (1975) Carbonic acid corrosion of steel. Corrosion, vol. 31, no. 5, pp. 177-181. DOI: 10.5006/0010-9312-31.5.177
De Waard C., Lotz U., Milliams D.E. (1991) Predictive model for CO2 corrosion engineering in wet natural gas pipelines. Corrosion, vol. 47, no. 12, pp. 976-985. DOI: 10.5006/1.3585212
Zhao Z., Bakar E.B.A., Razak N.B.A. (2025) An Efficient Corrosion Prediction Model Based on Genetic Feedback Propagation Neural Network. Arabian Journal for Science and Engineering, vol. 50, pp. 11593-11610. DOI: 10.1007/s13369-024-09522-4
Fonseca D. (2024) Carbon Dioxide Corrosion Mechanisms: Historical Development and Key Parameters of CO2-H2O Systems [Electronic resource].International Journal of Corrosion, vol. 2024, no. 1. DOI: 10.1155/2024/5537767
Schmitt G., Horstemeier M. (2006) Fundamental Aspects of CO2 Metal Loss Corrosion. Part II: Influence of Different Parameters on CO2 Corrosion Mechanisms [Electronic resource]. NACE International. DOI: 10.5006/C2006-06112
Lopez D.A., Perez T., Simison S.N. (2003) The influence of microstructure and chemical composition of carbon and low alloy steels in CO2 corrosion [Electronic resource]. A state-of-the-art appraisal. Materials & Design, vol. 24, no. 8, pp. 561-575. DOI: 10.1016/S0261-3069(03)00158-4
Paolinelli L.D., Simison S.N., Perez T. (2007) The influence of steel microstructure, chemical composition and precorrosion on CO2 corrosion inhibitor efficiency [Electronic resource]. Paper presented at CORROSION, Nashville, Tennessee, March 2007.
Xu L.N. (2012) Influence of microstructure on mechanical properties and corrosion behavior of 3% Cr steel in CO2 environment [Electronic resource]. Materials and Corrosion, vol. 63, no. 11, pp. 997-1003 [Electronic resource]. DOI: 10.1002/maco.201106389
Ochoa N., Vega C., Pebere N., Lacaze J., Brito J.L. (2015) CO2 corrosion resistance of carbon steel in relation with microstructure changes [Electronic resource]. Materials Chemistry and Physics, vol. 156, pp. 198-205. DOI: 10.1016/j.matchemphys.2015.02.047
Настич С. Ю., Лопаткин В. А. Влияние газообразного водорода на механические свойства металла труб магистральных газопроводов // Металлург. 2022. № 6. С. 17-27.
Lima dos Santos M. (2024) Influence of centerline segregation region on the hydrogen embrittlement susceptibility of API 5L X80 pipeline steels [Electronic resource]. Metals, vol. 14, no. 10, p. 1154.
Водородное охрупчивание трубных сталей / Д. А. Пумпянский, И. Ю. Пышминцев, В. М. Хаткевич, А. А. Худнев // Металлы. 2023. № 3. С. 36-46.
Amaya H. (2016) CO2 corrosion in oil and gas exploration and production environments [Electronic resource]. Zairyo-to-Kankyo, vol. 65, p. 326-332. DOI: 10.3323/jcorr.65.326
Rovbo A., Golubev I., Shaposhnikov N., Fedorov A. (2024) Approaches to the selection of material design of infrastructure facilities for transport and injection of CO2 [Electronic resource]. Izvestiya Ferrous Metallurgy, vol. 67, no. 2, pp. 229-236. DOI: 10.17073/0368-0797-2024-2-229-236
Shao Q. (2023) Study of repair welding on microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of dissimilar welded joints of SUS304 and Q345B steel [Electronic resource]. Journal of Materials Research and Technology, vol. 23, pp. 4173-4189.
Применение внутренних покрытий с целью повышения эффективности транспортировки природного газа и снижения коррозионных повреждений стенки трубопровода / Е. И. Пряхин, В. А. Азаров, А. П. Петкова, С. А. Модестова // Нефтегазовое дело. Т. 21, № 6. С. 236-251. DOI: 10.17122/ngdelo-2023-6-236-251
Rao P., Mulky L. (2023) Erosion/Corrosion of Materials in Industrial Equipment: A Review [Electronic resource]. ChemElectroChem, vol. 10, no 16, p. e202300152.
Li W., Pots B.F.M., Brown B., Kee K.E., Nesic S. (2016) A direct measurement of wall shear stress in multiphase flow - Is it an important parameter in CO2 corrosion of carbon steel pipelines [Electronic resource]. Corrosion Science, vol. 110, pp. 35-45. DOI: 10.1016/j.corsci.2016.04.008
Souza R.C. (2022) The influence of rotating cage geometry and baffles on the wall shear stress equation in sweet/ sour corrosion [Electronic resource]. Materials Research, vol. 25, no. Suppl 1, p. e20210487.
Moreira G.P. C. (2024) Evaluation the Propagation of Localized Corrosion Induced by Flow in Different Concentrations of Sodium Chloride and in the Presence of Corrosion Inhibitor [Electronic resource]. Materials Research, vol. 27, no. Suppl 1, p. e20230561.
Влияние уксусной кислоты на стойкость к локальной коррозии стали с 13 % хрома в CO2-содержащих средах / И. Ю. Пышминцев, Е. Р. Мансурова, А. Н. Мальцева, О. В. Вавилова, С. А. Костева, С. И. Котов, С. И. Котов // Электрохимия, Т. 61, № 4, C. 200-209.
Особенности микроструктуры, фазового состава и возможности упрочнения нержавеющих сталей с 13…17 % Cr / Д. А. Пумпянский, И. Ю. Пышминцев, С. М. Битюков, М. А. Гервасьев, А. А. Гусев // Известия вузов. Черная металлургия. 2022. Т. 65, № 9. С. 644-653. DOI: 10.17073/0368-0797-2022-9-644-653
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Анна Сергеевна Ровбо, Валерия Максимовна Кондратьева, Григорий Владимирович Демьянов, Валерий Александрович Левенцов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
