Проблема борьбы с внутренней коррозией является актуальной на газовых объектах в условиях добычи и транспортировки углеводородов с присутствием агрессивного СО₂. В статье рассмотрены основные условия возникновения углекислотной коррозии в газопроводе, эксплуатационные условия которого будут отличаться от нефтяных месторождений (степенью заполнения жидкой фазой трубного пространства и агрегатным состоянием основных добываемых флюидов нефть и газ/газовый конденсат). Это будет влиять на коррозионные  проявления, что требует особого рассмотрения и подхода к моделированию коррозионных испытаний для условий газопроводов.

Исследование процессов коррозии, возникающих при транспортировке газа с присутствием жидкой фазы по газопроводу, послужило основанием для разработки двух коррозионных стендов, позволяющих проводить имитационные испытания в условиях углекислотной коррозии, характерных для основных газовых месторождений Российской Федерации. С их помощью воспроизводятся наиболее интенсивные коррозионные воздействия, соответствующие параметрам и режимам движения газожидкостных сред: циркуляция жидкости и переменное смачивание стенки газопровода, которые приводят к предотвращению образования или разрушению пленок продуктов коррозии, что вызывает образование общих и локальных коррозионных повреждений на стали.

Возможности воспроизведения на обоих коррозионных стендах характера движения жидкой фазы, термобарических условий и химического состава воды, соответствующих реальным средам, дают возможность имитировать в лаборатории динамические коррозионные условия внутри газопровода объектов добычи и транспорта неподготовленного газа ПАО «Газпром». В испытательных стендах задаются и регулируются основные параметры, влияющие на внутреннюю углекислотную коррозию: температура, парциальное давление диоксида углерода, минеральный состав водной фазы или динамические условия переноса потока жидкой фазы по трубопроводу.

Проведенный методами электронной сканирующей микроскопии и рентгеновской дифракции анализ полученных после испытаний продуктов коррозии позволил установить влияние коррозионных условий на морфологию их образования.

Мониторинг коррозионного состояния нефтепромыслового оборудования является необходимым условием обеспечения безотказности технологических процессов добычи и транспорта нефти. Метод «электрического сопротивления» (ЭС) является одним из методов коррозионного мониторинга, применяемых в нефтегазодобывающей отрасли. Недостаток метода ЭС заключается в том, что приборы, используемые в настоящее время, не позволяют оценить неравномерность коррозионных потерь на поверхности материала, то есть не могут идентифицировать процесс развития локальной коррозии, в то время как именно локальная коррозия приводит к отказам нефтепромыслового оборудования.

В статье, на основе рассмотрения и интерпретации экспериментальных данных (лабораторных и промысловых), показано, что анализ зависимостей «электрическое сопротивление чувствительного элемента (ЧЭ) датчика – время» позволяет обнаружить проявление локальной коррозии.

Лабораторные эксперименты проводили в бескислородной модели водной фазы продукции добывающих скважин Западной Сибири и в среде, обеспечивающей интенсивную локальную коррозию углеродистой стали, при парциальном давлении углекислого газа 1 атм.

Экспериментальные кривые аппроксимировали методом наименьших квадратов с использованием приложения MS Excel «поиск решения».

Дальнейшее развитие предложенного подхода позволит усовершенствовать коррозиметры, реализующие метод электрического сопротивления, для регистрации локальной коррозии.

Определялись скорости коррозии углеродистых и нержавеющих сталей в морской воде тропиков с использованием методов линейного поляризационного сопротивления, амперометрии нулевого сопротивления, потенциометрии и гравиметрии. Исследования проводились со сталями, используемыми в судостроении, как углеродистыми, так и нержавеющими. Описаны методики экспериментов, оборудование и стенды, использованные в процессе проведения работы.

Предложены мероприятия для обеспечения тропикостойкости электрохимического оборудования в зоне брызг на морском стенде. Понятие «тропикостойкость» включает в себя ряд показателей, таких как стойкость сталей к морской атмосфере; стойкость к биообрастанию; стойкость к общей и локальной коррозии в морской воде.

Результаты испытаний показали, что измерение электрохимическими методами скорости коррозии сталей 30ХГСА, 08кп, Ст3, 08ХЗ, 12ХН10Т и НС-5Т в морской воде тропиков дает более адекватные результаты, по сравнению с гравиметрическим методом.

Потенциостатическим методом при скорости развертки потенциала 2мВ/с исследовано коррозионно-электрохимическое поведение алюминиевого проводникового сплава AlV0.1, легированного литием, в среде раствора NaCl. Зависимость изменения потенциала свободной коррозии от времени для исходного сплава AlV0.1 и сплавов с литием показывают смещение потенциала в область положительных значений. Отмечено, что рост концентрации лития приводит к смещению потенциалов свободной коррозии, реапассивации и питтингообразования в область положительных значений.

С увеличением концентрации хлорид – иона в растворе NaCl наблюдается смещение в отрицательную область значений электрохимических потенциалов алюминиевого проводникового сплава AlV0.1 с добавками лития.

Рост концентрации хлорид – иона способствует росту скорости коррозии сплавов независимо от их состава. Показано, что добавка лития уменьшает скорость коррозии алюминиевого проводникового сплава AlV0.1 на 8…13% в среде раствора NaCl.

В настоящее время для электрохимического осаждения медных покрытий существуют различные электролиты, из которых наиболее применимыми в промышленности для непосредственного покрытия стали являются цианидные электролиты. Очевидно, использование цианидных электролитов является нежелательным ввиду их высокой токсичности, а в ряде стран, в том числе и в Российской Федерации, были установлены нормативы, запрещающие или строго регулирующие применение цианидов в различных технологических процессах.

В рамках данной исследовательской работы были получены результаты, касающиеся разработки альтернативного щелочного электролита меднения, основанного на оксиэтилендифосфоновой кислоте, с целью замены токсичных цианидных растворов. Проведенные исследования показали, что предлагаемый электролит на основе оксиэтилендифосфоновой кислоты способен обеспечить получение медных покрытий, обладающих не только высоким качеством, но и прочностью сцепления с основой из стали.

Эти результаты открывают новые перспективы в области разработки безопасных и эффективных альтернатив цианидным электролитам в процессах электроосаждения медных покрытий, способствуя снижению экологической нагрузки и повышению безопасности технологических процессов в промышленности.