Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

METALLURGY AND CORROSION
CONTROL IN OIL AND GAS
PRODUCTION

ROBERT HEIDERSBACH

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Санкт-Петербург
2015

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ 
И МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ 
ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ И ГАЗА

Роберт Хайдерсбах

Перевод с английского языка 
под редакцией Ф.М. Хуторянского

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

ISBN 978-0-470-24848-5 (англ.)
ISBN 978-5-91884-066-5

УДК 622.276,622.279
ББК 34.66

                Р. Хайдерсбах
РО58 Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа : 
пер. с англ. яз.; под ред. Ф. М. Хуторянского. — СПб. : ЦОП «Профессия», 2015. — 
480 с., ил.

ISBN 978-5-91884-066-5 
ISBN 978-0-470-24848-5 (англ.)

Рассмотрены основные причины возникновения коррозии и коррозионные 
среды, описаны виды и формы коррозионных разрушений  для всего спектра нефте- 
и газопромыслового оборудования. Изложены способы предотвращения и методы 
мониторинга коррозии, даны подробные рекомендации по устранению причин 
и защите от коррозии оборудования для добычи и транспортировки нефти и газа. 
Реальные проблемы, возникающие в процессах практической эксплуатации оборудования, наглядно отражены в многочисленных примерах и фотографиях, приведены расчеты и справочные данные для решения практических задач.
Книга предназначена для специалистов по коррозии и металловедению обо- 
рудования нефтяных и газовых компаний , научных сотрудников, преподавателей , 
аспирантов, магистрантов и студентов профильных вузов.

УДК 622.276,622.279
ББК 34.66

© John Wiley & Sons, Inc., 2011  
© ЦОП «Профессия», 2015 
© Перевод, оформление: ЦОП «Профессия», 2015

Copyright © 2011 by John Wiley & Sons, Inc.
 All rights reserved. 
Autorised translation from the English language edition published by John Wiley & Sons, Inc. 
Responsibility for the accuracy of the translation rests with EPC «Professiy» and is not the responsibiblity of 
John Wiley & Sons, Inc. Not part of this book may be reproduced in any form without the written permission of the 
original copyright holder, John Wiley & Sons, Inc. 

Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то 
ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений 
и не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Содержание

Предисловие к русскому изданию. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Вступление  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1. Введение в металловедение нефтепромыслового оборудования 
             и предотвращение коррозии   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Затраты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Безопасность  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Урон окружающей среде. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Предупреждение коррозии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Библиография  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2. Химия коррозии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Электрохимия коррозии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Электрохимические реакции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Электролитическая проводимость  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Закон электролиза Фарадея  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Электродные потенциалы и ток. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Выражение скорости коррозии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
pH    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Пассивность  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Диаграмма-потенциал pH (диаграммы Пурбе или диаграммы 
электрохимического равновесия) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Библиография. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3. Коррозионная среда  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Внешняя среда. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Атмосферная коррозия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Вода как коррозионная среда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Почва как коррозионная среда. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Коррозия под изоляционным слоем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Внутренние среды  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Сырая нефть  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа

Природный газ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Кислород  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
CO2   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
H2S   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Органические кислоты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Трубная накипь (отложения на стенках трубопровода)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Микробиологическая коррозия (МБК) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Ртуть  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Гидраты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Влияние режимов потока флюида на коррозию  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Библиография. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

4. Материалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Основы металлургии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Кристаллическая структура  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Способы упрочнения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Механические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Разрушение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Ползучесть. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Термическое расширение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Способы формования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Ковкие и литые структуры  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Сварка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Предупреждение коррозии и разрушения из-за сварочных работ  . . . . . . . . 95
Технические характеристики материалов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Американский институт нефти (API)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Американский институт железа и стали (AISI). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
ASTM International — бывшее Американское общество 
по материалам и их испытаниям. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Американское общество инженеров-механиков (ASME) . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
SAE International — Общество инженеров автомобильной 
промышленности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Универсальная система обозначений металлов и сплавов UNS  . . . . . . . . . . . 99
Национальная ассоциация инженеров-специалистов 
по коррозии (NACE)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Другие организации  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Использование технических характеристик материалов  . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Углеродистые стали, чугуны и низколегированные стали  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Классификация углеродистой стали. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Способы упрочнения углеродистых сталей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Термическая обработка углеродистых сталей  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Закаленные и отпущенные стали  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Углеродные эквиваленты и свариваемость. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Твердые включения (точки с повышенной твердостью). . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Чистота стали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Содержание

Чугуны  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Коррозионно-стойкие сплавы (КСС) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Железоникелевые сплавы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Нержавеющие стали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Сплавы на никелевой основе  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Сплавы на кобальтовой основе  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Титановые сплавы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Медные сплавы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Алюминиевые сплавы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Дополнительные факторы использования коррозионно-стойких 
сплавов (КСС). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Полимеры, эластомеры и композитные материалы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Библиография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

5. Формы коррозии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
 Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Общая коррозия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Электрохимическая  коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Гальванические пары двух или более металлов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Соотношение площадей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Изменение полярности  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Проводимость электролита  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Предотвращение электрохимической коррозии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Питтинговая коррозия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Коррозия окклюдированных ячеек. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Геометрия питтинговой коррозии и концентрация напряжений. . . . . . . . . 162
Образование язв. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Числовой эквивалент стойкости к питтинговой коррозии 
(ЭСПК) (PREN индекс)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Статистика. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Предотвращение питтинговой коррозии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Щелевая коррозия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Выбор сплава  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Нитевидная коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Межкристаллитная коррозия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Нержавеющие стали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Коррозия параллельно направлению формовки металла. . . . . . . . . . . . . . . . 170
Алюминий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Другие сплавы   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Структурно-избирательная коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Механизм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Селективная фазовая коррозия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Чувствительные сплавы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Предотвращение структурно-избирательной коррозии. . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Эрозионная коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Механизм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа

Влияние скорости  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Материалы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Кавитация  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
Проблемные места. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
Предотвращение эрозионной коррозии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Растрескивание под воздействием окружающей среды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Коррозионное растрескивание под напряжением  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Водородное охрупчивание и растрескивание в сероводородной среде  . . . 189
Водородная коррозия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Жидкометаллическое охрупчивание (ЖМО)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Коррозионная усталость  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Другие важные виды коррозии металлов 
нефтедобывающего оборудования  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Кислородная коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
Углекислотная коррозия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
Коррозия сернистой нефтью  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
Меза-коррозия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
Коррозия из-за конденсации воды на верхних стенках трубы  . . . . . . . . . . . 201
Коррозия стального кабеля. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
Дополнительные формы коррозии в процессах добычи нефти и газа  . . . . 202
Дополнительные комментарии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Библиография  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

6. Предотвращение коррозии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Защитные покрытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Компоненты краски  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Система покрытий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Антикоррозионная защита пленками краски  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Желаемые свойства систем защитных покрытий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Развитие технологий защитных покрытий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Полезная литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Подготовка поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Назначение различных типов покрытий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
Основные типы связующих веществ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
Покрытия, пригодные для применения в различных средах и сферах  . . . . 230
Проблемные места и усиленный осмотр. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Облицовки, обертки, смазки и воски. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
Разрушения покрытий  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
Металлические покрытия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
Водообработка и ингибирование коррозии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
Способы добычи нефти . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Анализ воды  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Отгонка газа и вакуумная деаэрация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Ингибиторы коррозии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
Катодная защита. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
Принцип работы катодной защиты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Содержание

Типы катодной защиты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
Критерии выбора типа катодной защиты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
Осмотр и текущий контроль  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Методики проектирования катодной защиты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
Компьютерное проектирование катодной защиты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
Дополнительные темы, относящиеся к катодной защите. . . . . . . . . . . . . . . . 315
Краткий обзор катодной защиты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
Стандарты катодной защиты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
Стандарты NACE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
Стандарты ASTM   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
Стандарты DNV  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
Британские стандарты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
Библиография. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323

7. Осмотр, текущий контроль и испытания  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
Осмотр. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
Визуальный осмотр. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Контроль проникающим веществом (КПВ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Магнитопорошковая дефектоскопия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
Ультразвуковая дефектоскопия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
Радиационная дефектоскопия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
Вихревой ток. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
Стилоскопия, подтверждающая анализ химического состава  . . . . . . . . . . . 340
Термография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
Дополнительные замечания по поводу осмотра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
Текущий контроль  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
Зонды  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
Контроль потери массы с помощью пластинки и зонда  . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
Датчики электросопротивления  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
Технологии отслеживания скорости электрохимической коррозии . . . . . . 349
Датчики водорода  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
Текущий контроль нефтеносной породы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
Анализ флюида. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
Текущий контроль за ростом бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
Дополнительные комментарии по поводу текущего контроля . . . . . . . . . . . 360
Испытания  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Гидравлические испытания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Лабораторные и полевые испытания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Типы стандартизированных методик испытаний  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
Библиография. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

8. Нефтепромысловое оборудование  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
Бурение и разведка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
Каротажный кабель  для работы с внутрискважинным инструментом . . . 373
Колтюбинг (ГНКТ)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
Скважины и устьевая арматура  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru

Защита от коррозии и металловедение оборудования для добычи нефти и газа

История нефтедобычи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
Внутрискважинные агрессивные среды  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
Насосно-компрессорные колонны, обсадные колонны 
и капиллярные трубки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
Ингибиторы для насосно-компрессорных и обсадных колонн 
добывающих скважин  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
Внутреннее покрытие насосно-компрессорных колонн 
в нефтяных скважинах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
Проблемы материалов и коррозии в системах 
механизированной добычи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
Устьевая арматура, фонтанная елка и сопутствующее оборудование. . . . . 408
Технические сооружения на поверхности оборудования  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
Трубопроводы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
Резервуары-хранилища  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
Теплообменники  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
Другое оборудование  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
Болты и крепления  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431
Факелы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
Коррозия под изоляционным слоем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
Магистральные и промысловые трубопроводы   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
Проблемы и отказы трубопроводов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
Важные формы коррозии на магистральных и промысловых 
трубопроводах  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
Ограничение допустимых условий эксплуатации трубопроводов, 
вызванные коррозией, и их ремонт  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
Защитные кожухи труб на дорожных и железнодорожных переездах . . . . 452
Материалы трубопроводов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
Гидравлические испытания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
Внешняя коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
Внутренняя коррозия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
Осмотр и оценка состояния  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463
Библиография  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470

©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru