Исследование коррозионного поведения алюминия 1980Т1 в морской воде и буровом растворе электрохимическими методами

Рассмотрены основные методы защиты от коррозии оборудования и металлоконструкций морских буровых платформ. Изучена коррозионная стойкость высокопрочного алюминиевого сплава 1980Т1, применяемого для изготовления райзера, в морской воде и буровом растворе, эффективность его защиты цинк-наполненными покрытиями, с применением методов поляризационного сопротивления, потенциометрии, а также оценки внешнего вида. В морской воде при 20 и 40 °С сплав 1980Т1 относится к стойким материалам – 3-4 балл по ГОСТ 5272-90, наблюдается интенсивное питтингообразование, в буровом растворе скорость коррозии (Кср) возрастает более чем в 10 раз по сравнению с морской водой (пониженностойкий, 6 балл), что связано со щелочным характером среды (рН=10,5). Наблюдается интенсивная сплошная коррозия, крупные питтинги, язвы на шве и его границе. В морской воде при 20 °С Кср алюминия и покрытий сопоставимы. В буровом растворе при 20 °С покрытия обеспечивают снижение Кср в 2,5…4 раза. После 30 суток выдержки в морской воде и буровом растворе при 20 °С покрытие ЦПУ отслоилось на 40…70%, под покрытием наблюдался интенсивный питтинг. На покрытии Ц-ЭП наблюдались пузыри по всей поверхности. Покрытия с высоким содержанием цинка – ЦС и ЦПУ-А – имели лишь небольшие по площади отслоения в зоне сварного шва. В морской воде при 20…40 °С и буровом растворе при 20 °С покрытие ЦС на алюминии имеет наибольшую протекторную способность, покрытия ЦПУ, ЦПУ-А и Ц-ЭП – незначительную. Дополнительная защита сварных швов и поверхности труб в морской воде может быть достигнута с использованием изолирующих, металлизационных, протекторных покрытий и катодной защиты, в буровом растворе также необходимо изучить возможность снижения рН и применения эффективных ингибиторов коррозии

1. Синявский В.С., Вальков В.Д., Калинин В.Д. Коррозия и защита алюминиевых сплавов . – М.: Металлургия, 1986. – 368 с.

2. Выгодский Б.С., Подражанский А.М., Гелфгат М.А., Аликин Р. С. Индрупский Д.Й. Алюминиевая компоновка райзера // Патент RU 2457313. – 2012.

3. Bird M.F., Smith H. M., Bowley C. V. Protection of offshore structures against corrosion. Pap. № 213 // Corrosion’89, New Orleans, La, Apr. 17-21, 1989. Houston (Tex.): NACE. – 1989. – P. 9.

4. Крохмальный А.М., Зинь И.Н., Нагиева Я.М., Курбанова Р.А. Влияние полистирольных покрытий на сопротивление коррозионной усталости стали 09Г2С в морской среде // Физ.-хим. мех. матер. – 1990. – Т. 26, № 5. – С. 114-115.

5. Bush H.E., Donham James E., Alkire John D., Ibarra S., Stastny T. M., Place M.C. Problems encountered and protective measures // Metals Handbook. – 1989. – Vol. 13. – P. 1245-1259.

6. Engineered solutions for riser pipe expansion // Anti-Corros. Meth. and Mater. – 1990. – V. 37, № 12. – P. 16-17.

7. Swidzinski M.A. Offshore prоtection: pаinting for a 20-year // J. Prot. Coat. and Linings. – 1997. – V. 14, № 5. – P. 46-53.

8. Jackson K. Recent advances in water- borne protective coatings // Surface Coat. Int. – 1999 – V. 82. – № 7. – P. 340-343

9. Gas production platform uses rubber lining to combat corrosive seawater // Anti-Corros. Meth. and Mater. – 1999. – V. 46, № 5. – P. 378.

10. Friese Karl-Rudolf. Offshore-Anlagen Feuchte droht // Isoliertechnik – 1999. – V. 25, № 4. – P. 4-5.

11. Winkel John. Ekofisk. Economic performance of glass fiber reinforced plastic (GRP) piping at Ekofisk // Solut. Ind. Corros. Probl. Sandefjord, 7-9 June, 1993. Houston (Tex.) – P. 43/1-43/10.

12. Kane R.D., Wilhelm S.M., Asperger R.G., Schofield M.J. Options for mitigation of internal corrosion of offshore production systems // Solut. Ind. Corros. Probl., Sandefjord, 7-9 June, 1993. Houston (Tex.)

13. Fisher K.P., Thomason W.H. Review of corrosion protection of submerged thermally insulated pipelines // Eng. Solut. Ind. Corros. Probl., Sandefjord, 7-9 June, 1993. Houston (Tex.) – P. 34/1-34/11.

14. Saetre O. Use of composite materials on offshore platforms. Corros. Contr. Low-Cost Reliab // 12th Int. Corros. Congr., Houston, Tex., Sept. 19-24, 1993: Prоceedings. Vol. 4 Houston (Tex.). – P. 2529-2536.

15. Rocbuck A.H., Conlin T.M. Broussard Durwood. 21Offshore coatings work // Maintain. Struct. Coat. Proc. SSPC, Long Beach, Nov. 10 - 13, 1991. Pittsburg (Pa). – P. 319-328.

16. Miley J. Stingray. Pipeline replaces protection on gas risers in splash stone // Offshore Int. – 1995. – V. 55, № 5. – P. 124-126.

17. Keith G. Sheppard, Sunil Patel, Mukesh Taneja, and Rolf Weil. Comparisons of Several Accelerated CorrosivenessTest Methods for Thermal Insulating Materials // Corrosion of Metals Under Thermal Insulation - ASTM STP 880, W.I.Pollock, J.M. Barnhart, Eds., ASTM, Philadelphia. – 1985. – P. 220-230.

18. Кузнецов Ю.И., Андреев Н.Н., Олейник С.В., Новиков С.Л., Андрианова Т.Ю. // Межотраслевой научно-технический сборник “Научно-технические достижения.” – 1990. – № 2. – С. 44.

19. Andrejew N., Iwanow J., Kuznecow J., Olejnik S., Stezala S., Wlodarczyk S // Powloki ochronne – 1988. – № 4(92). – P. 9-13.

20. Фокин М.Н., Ломакина С.В., Целых О.Г., Шатова Т.С., Трубецкая Л.Ф. Исследование особенностей коррозионного и электрохимического поведения алюминиевых сплавов и разработка мер защиты применительно к опреснительным установкам // Защита металлов. – Т. 29. – № 3. – 1993. – С. 346.

21. Ломакина С.В., Олейник С.В., Шатова Т.С., Целых О.Г. // Межотраслевой научно- технический сборник “Научно-технические достижения”. – 1993. – № 4. – С. 25.

22. Lomakina S.V., Shatova T.S., Kazansky L.P. Heteropoly anions as corrosion inhibitors for aluminium in high temperature water // Corr. Sci. – 1994. – V. 36, № 9. – P. 1645-1651.

23. Ершов Б.Г., Сухов М.Л., Карташов Н.И., Спицын В.И // Известия АН СССР. – М., 1981. – № 6. – С. 1212.

24. Информация об основных направлениях деятельности Института физической химии РАН // Практика противокоррозионной защиты. – 1998. – № 1. – C. 9-19.

25. Dewitte M., VanPeteghem A. P., Wettinck E. A new generation of corrosion protective coating // Wire J. Int. – 1990. – V. 23, № 5. – P. 30, 32, 35-36, 38, 40.

26. Rosbrook T., Thomason W. H., Byrd J. D. A review of the performance of flame sprayed aluminum coatings used on subsea components // Pap. N624 Corrosion’89, New Orleans, La, Apr. 17-21, 1989. Houston (Tex): NACE. – 1989. – 9 р.

27. J.F. Delahunt, N. Nakachi Long Term Economic Protection with One-Coat of Inorganic Zinc-Rich // J. Prot. Coat. And Linings. – 1989. – V. 6, № 2. – P. 48-53.

28. B. del Amo, C.A. Gludice. Influence of some variables on behavior of zinc-rich paints based on ethil silicate and epoxy binders // CIDEPRINT (CIC-CONICET)-Anales, Argentina – 1990. – P. 2347-2356.

29. Belisle S.R., Dufreshe G.S. Nishimura. Seven-and eight-year performance data for zinc-based coatings in pulp and paper mills // 6th Int. Symp.Corros.Pulp and Pap.Ind., Helsinki, Aug. 29-Sept.1. – 1989. – P. 95-108.

30. Вигант Г.Т., Захарова Н.Н., Митягин В.А., Петрова Г.Л. Цинк-силикатные покрытия для внутренней защиты емкостей для светлых нефтепродуктов // Защита металлов. – 1989. – Т. 25, № 6. – С. 989-992.

31. Thomson P.G., Boyd J.L. Results of Inorganic Zinc Silicate Drill Pipe Coating System // The Ocean Drilling Program. Materials Performance. – Aug.1990. – P. 68-72.

32. Dukiс L. Field Testing the Durability of One-Component and Two-Component Zinc Silicate Coatings // Testing of Metallic and Inorganic Coatings, ASTM STP 947, W. B. Harding and G. A, Di Bari, Eds., American Society for Testing and Materials, Philadelphia. – 1987. – P. 235-245.

33. Xiahong J., Chenge Z. The Evaluation of performance of coating systems for heavy corosion zone of offshore platforms // Corros. and Corros. Contr. Offshore and Mar. Constr.: Proc. Int. Conf., Xiamen, Sept. 6-9, 1988. – Beijing, 1989.

34. Фришберг И.В., Юркина Л.П., Субботина О.Ю., Посохин Ю.П. Современные отечественные цинкнаполненные краски. Опыт их применения // Лакокрасочные материалы и их применение. – 1997. – № 2. – C. 8-13.

35. Ануфриев Н.Г., Олейник С.В., Гончаров В.Л., Акользин А.П. Перспективы использования электродиализного метода получения связующего цинк-силикатных покрытий // Практика противокоррозионной защиты. – 1996. – № 1. – С. 10-15.

36. Ануфриев Н.Г., Олейник С.В., Акользин А.П. Электродиализная установка для производства высокомодульного жидкого стекла-связующего цинк-наполненных грунтовок для долговременной защиты оборудования ТЭК от коррозии // Практика противокоррозионной защиты. – 1998. – № 1(7). – С. 26-29.

37. Ануфриев Н.Г., Гончаров В.Л., Иванов А.М., Акользин А.П. Новая технология производства связующего цинк-силикатных красок // Лакокрасочные материалы и их применение. – 2001. – № 4. – С. 7-10.

38. J.R. Coke. Protective coatings for offshore equipment and structures // Corrosion –89, New Orleans, La, Apr.17-21, 1989. – Paper № 215.

39. Ануфриев Н.Г., Олейник С.В., Акользин А.П. Изучение возможности применения цинк-наполненных кремнийорганических красок в жестких условиях // Практика противокоррозионной защиты. – 1997. – № 4(6). – С. 5-11.

40. Синявский В.С., Калинин В.Д. Алюминиевые сплавы и электрохимическая защита для обеспечения долговечности труб при добыче нефти // Технология легких сплавов. – 1997. – № 6.

41. Corrosion protection for industry in Scotland // Anti-Corros. Meth. and Mater. – 1991. – V. 38, № 4. – P. 10-11.

42. Corneliusen Odd. A look in to the future for environmentally friendly high performance coatings for off shore structures in the North Sea End. Solutt // Ind. Corros. Probl., Sandefjord, 7 - 9 June, 1993. Houston (Tex.) – 1993. – P. 31/1.

43. Greig Andrew. Developments related to the supply & application of coatings in Norway 1984 – 1994 // Corros. Manag. – 1995. – № 5. – P. 16-18.

44. Bohr-Riser aus Titanlegierungen fur Nordsee-Plattform // Werkst. und Korros. – 1994. – V. 45, № 11. – P. 624-625.

45. Osman M.M., Khamis E., Hefny A.F., Michael A. Corrosion Inhibition of Steel by Triazolidines in Saline Water // Anti-Corros. Meth. and Mater. – 1994. – V. 41, № 2. – С. 15-20.

46. Горынин И.В., Кузьмин Ю.Л., Легостаев Ю.Л., Малышевский В.А., Макаров Э.Ф. Способ защиты от эрозионно-коррозионного разрушения морских сооружений добычи нефти и газа в ледовых условиях. Пат. 2070620 Россия, МПК 6C23F 13/02. ЦНИИ констр. мат-лов “Прометей”. N 93026234/02; Заявл. 07.05.93; Опубл. 20.12.96, Бюл. № 35.

47. Рыженков В.А., Погорелов С.И., Нарядкина Н.А., Ануфриев Н.Г., Кузнецова Н.Ю. Определение эффективности применения метода линейного поляризационного сопротивления // Практика противокоррозионной защиты. – 2012. – № 2(64). – C. 42-47.

48. Орлов В.А. Цинк-силикатные покрытия. – М.: Машинострооение. – 1984 – 104 с.

49. Ануфриев Н.Г., Акользин А.П. Особенности применения цинк-силикатных защитных покрытий на стали // Практика противокоррозионной защиты. – 2010. – № 2(56). – С. 4-17.