МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ВНИИСПТмвфть

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОЦЕНКИ ЛОКАЛЬНОЙ КОРРОЗИИ ПРИ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ РД 39 30 655 - 81

1982

утвврвден

Параш аамеотателем шшаотра нефтяной аромаиаваоон

В.И.Играно ram

24 декабре 1961 г.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОЦЕНКИ ЛОКАЛЬНОЙ КОРРОЗИИ Щ>И ЛАБОРАТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯХ

РД 39-30-666-61

1982

достигается кипячением и охлаждением модели ь токе гидия. Шприцем дозируется расчетное количество сероводородной воды для создания необходимой концентрации сероводорода.

3.12.    Ячейка герметично закрывается и помещается на магнитную менялду.

3.13.    Периодически проводят замер потенциалов электродов до их стабилизации. Первые о часов замеры производят через час, далее-2 раза в сутки. Как правило, для достижения стационарного потенциала достаточно 7 суток.

3.14.    При достижении стационарного потенциала в ячейку помещается третий электрод, площадь которого в 10 раз меньше площади первого, покрытого сульфидной пленкой ( Jj • 0,000*6 ьг).

Образец помещала ь ячейку, предварительно удалив из крывки пробку и вытесняя образцом среду, поверхность которой кратковременно контактирует с воздухом.

ЗЛ5. Первый и третий алектроды l S_f U 5_л ) замыкает, создавая модель гальванопары железо-сульфид железа. Условия функционирования данной гальванопары можно менять заменой среды ячейки на среду о ааджюшм составом.

З.Х6. Снова замеряет потенциалы электродов до их стабилизации. Результаты записывает в таблицу и представляет в виде графиков Срио.4).

3.17. Ори достижении стабильных значений потенциалов опыт прекращается, электроды снимается и обрабатывается по о.' б.о.

3.16. По формуле Ш рассчитывает общую скорость коррозии замкнутых злектродов (Хм 3) и *-гч>, контрольного. При расчете скорости коррозии электрода X необходимо учитывать потерю массы до контакта по данным, полученным на электроде Ц.

ЗЛв. Находят коэффициент усиления коррозии на чистой поверхности, &    ,    характеризующий    склонность    системы    к    локализации:

t сутки

Ркс. 4. Измен еле потвяпжала кэррозжн стального мектрода ггрв Фотанровання кв aeu сульфидно® влигкг СП) а потенптала Пьдьвапопзда сталь с плея-жо! сульфада - сталь без плеяд* сульфида (I, Е).

- л,

(V

где - скорость коррозии чистого электрода;

Л, - скорость коррозии электрода, покрытого сульфидной пленкой и замкнутого с чистым электродом.

Оценка влиянии ингибиторов на локализацию процесса корроаии.

3.20.    U -образная ячейка заполняется раствором 3$ хлористого натрия, дозируется заданная концентрация ингибитора (0; 23; 50; 75; 100; 150, 200 мг/л).

3.21.    3 поток помещается электрод и периодически осуществля

ют измерение его потенциала. Опыт проводят до стабилизации потенциала электрода (    10    часов).

3.22.    После окончания опыта электрод обрабатывают по п.3.6., определяют площадь пораженных коррозией участков по п. 3.9 и рассчитывают Q_AQf( по формуле (3). По рассчитанным данным строят зависимость скорости коррозии от концентрации ингибитора (рис.5) и определяют концентрацию ингибитора, выше которой достигается защита поверхности електрода от коррозии. Кексикам кривой указывает на наиболее опасную концентрацию ингибитора, вызывающую усиление корроаии в условиях опыта.

3.23.    Обработанный после опыта образец обследуют оптичэским микроскопом для выявления и измерения глубины локальных коррозионных поражений. Исследование образцов проводят при увеличениях

в 100+400 раз. Ьдеа-ыштся наибольшие язвы при малом увеличении, для замера их глубины применяют большие увеличения, что способствует уменьшению ошибки измерения. При значительной локализации процесса коррозии обследуются наиболее пораженные участки, если такие участки выявить визуально трудно, то обследую* всю поверхность образца, перемещая предметный столик так, чтобы в поле аренин микроскопа попадала часть уже просмотренной повер

хности.

Рис. 5. Пример графика заниоимости скорости локальной коррозии от конце ;гтрации ингибитора, по данным гравиметрических измерений

3.24.    Глубину язв определяют по разности показаний устройства для микрометрической фокусировки при последовательной фокусировке на поверхность образца и на дно язвы.

Следует разграничивать результаты измерений глубины коррозионного поражения на торце образца и на его боковой поверхности.

3.25.    После определение максимальной глубины коррозионного поражения вычисляют скорость локальной коррозии (g^) для торцевой и боковой поверхности каждого образца по формуле (3).

Результаты исследований представляются в виде графика .

3.26.    По макси^му на кривой скорость коррозии - концентрация ингибитора находят наиболее коррозионно-опасные концентрации ингибитора и используют эти данные для выдачи рекомендаций по использованию данного ингибитора.

Форма записи результатов

Первичная среда Дата, время

Вторичная среда Дата, время

Площадь, м^

Масси до опыта (г)

Масса после опыта (г)

Разница в массе, р

Скорость коррозии, г/м* час

р !Дата и время III П I Ш    IПримечание

I замеров !потенци-1 потенциал В!потенциал В !

I    1ал    В    1    I_I_

Форма записи результатов испытаний склонно*** ингибиторов локализации процесса коррозии

Дата, время среда

номера ячеек    X    Д    Ш

Концентрация ингибитора, иг/л

площадь образца.

Масса образца до опыта, г

Масса образца после опыта, г

Площадь пораженных коррозией участков,м²

Скорооть общей коррозии, г/м²- час

Скорость локальной коррозии, г/м² • час

Потенциал образцов, В

руководящий документ

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНА И ОЦЕНКИ ЛОКАЛЬНОЙ КОРРОЗИИ №И ЛАБОРАТОРНО; ИССЛЕДОВАНИЯХ

РД 39-30-656-81

Издание ВНИИСПТяефгь 450055, г.Уфа-55, пр.Октября, 144/3

Подплоано в печать 15.07.82    П03607

Фориат 60x90/16. Уч.изд.л. 0,9 Тира* 180 акэ.

Заказ /3 ?

Ротапринт ВЯИИСПТнефтв

РУКОВОДЯ!#! ДОКУМЕНТ

Методика определения и оценки локальной коррозии при лабораторных исследованиях

РД 39- 30-655-81

Вводится впервые

Приказом Министерства нефтяной

промышленности от "6 " мзя_ 19 82 г. >    227

Срок введения установлен с I мая 1982 года

Срок действия до 1987 года

Настоящая методика предназначена для использования в научно-исследовательских институтах, занимающихся изучением характера коррозии в агрессивных минерализованных средах и оценкой эффективности ингибирования нефтегазопромыслового оборудования.

В основу методики положены гравиметрические, оптические и электрохимические измерения, позволяющие в своей совог^пности судить о процессах коррозии, протекающих в условиях функционирования гальванопар железо-сульфид железа и пар дифференциальной аэрации, а также оценивать влияние ингибиторов коррозии на локализацию процессов коррозии. Данная методика распространяется преимущественно на изучение язвенной и питтинговой коррозии.

Данная методика разработана в отделе защиты металлов от коррозии ШИИСИТнефть М.Д.Гетманским, Ю.Г.Рождественским,

Л. Д. Худяковой, А. А .Шестаковым.

X. ОЬЦИК ГШШШ1Я

X.I. Лабораторные испытания проводятся с целью исследования влияния состава коррозионных сред, содержания

в них агрессивных компонентов (    )    на    процесс локализа

ции коррозии;

исследования влияния различных концентраций ингибиторов на локальную коррозию;

ввдачи рекомендаций по их использованию для борьбы с коррозией.

1.2.    В качестве испытываемого материала рекомендуется использовать низкоуглеродистую сталь марки Зкл ГОСТ 360-71.

1.3.    В качестве коррозионной среды испольэуется модель пластовой воды по ОСТ 39-099-79.

2. ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВ*

2.1. Для проведения исследований необходимо следующее оборудование:

аналитические весы 2 класса; оптический микроскоп типа ШУ-3; электромотор типа ЛР-40; катодный вольтметр типа ДДа; магнитная мешалка;

трехэлектродная электрохимическая ячейка •

(J - образная электрохимическая ячейка; цилиндрические образцы трех размеров, мм:    L    “    Ь4,    $«Х2,

С ^т d ^и L ^ш Ь_%    d*    6;

каломельный электрод сравнения; колбонагреватедь; колба Кьельдаля; склянки Дрекселя - 2 шт; бутыль с нижним тубусом., 10 л; шприц 10 мл, 20 мл.;

шлифовальная шкурка (ГОСТ 6456-75 или 5009-75);

2.2.    Применяемые реактивы и растворы: спирт этиловый гидролизный по ГОСТ 18300-72; вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72; хлористый натрий по ГОСТ 423J-77; хлористый кальций по ГОСТ 4460-77; хлористый магний по ГОСТ 4209-77; сернокислый кальций по ГОСТ 3210-77; парафин по ГОСТ 23683 - 79;

сера техническая по ГОСТ 1*7-76; асбест по ГОСТ 12871-67; серная кислота по ГОСТ 4204-77; тиомочевина по ГОСТ 6344-73; лимоннокислый аммоний по ГОСТ 9264-79.

Модель пластовой воды ( d • 1,12) готовится на дистиллированной воде» в которой растворяются соли в следущем количестве, г/л;

СаС^ бН^О - 34,оо S/crCL — хбз.оо /УуС^-бЦО - xv.oo CcfS0₄-£Н_гО - о,Х4

Необходимая концентрация сероводорода в агрессивной средо создается добавлением к модели пластовой ьоды рассчитанного коли-.ества насыщенной сероводородом воды.

2.3.    Сероводородную воду получают насыщением 3% раствора хлористого натрия сероводородом, получаемым нагреванием до 200°С шариков, приготовленных из 3 весовых частей порошка серы и 2 частей измельченного асбеста с 6 частями расплавленного парафина. Насыщение ведут по схеме, приведенной на рис.1. Концентрацию сероводорода контролируют йодометрическим титрованием.

Рас.I.    УСТАНОВКА ДЕЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЧРОЧОЕОРОДА

1,2,3 - СКЛЯ1СШ лрекселя, 4 - колба Кьсльяаля, 5 - колбо’1агре1телъ,

6 - буткль с пилшм тубусегл

2.4. Моющий раствор готовят на дистиллированной вода, ■ которой растворяют следующие реактивы, г:

Серная кислота	64
Тиомочевина	10
Лимонная кислота	100
Дистиллированная вода	довести до литра

3. ЛАЬОРАТОРНЫК ИССЛщчОНАИИЯ ПО ОДЬНКЕ ЛОКАЛЬНОЙ КОРРОЗИИ В (ЕРОВОЦОРОД-СОДе^ЖкЩХ И КИа!ОРО^О)дсРМА1#Х АГРсШШШ СРс^М

3.1.    Установка для исследования в сероводородных средах должна включать не меньше 3-х электродов, быть герметичной, обеспечивать перемешивание среды и измерение потенциала каедого из образцов.

3.2.    Рекомендуемая коррозионная установка приводится к& рис.2_;конструкция ячейки предусматривает возможность при необходимости насыщения среды 0^ продувать через ячейку воздух. Перемешивание среды осуществляется о помощью магнитной мешалки. 06-ре эцы-электроды крепятся на ревьбе к металлическоцу стержню, проходящему через фторопластовые изоляторы.

3.3.    для исследования влияния ингибиторов на локализацию процесса коррозии используют электрохимическую Ц -образную ячейку циркуляционного типа 1рис.З). Перемешивание среды производят с помощью электромотора типа ДР-40 оо скоростью, равной **

I ц/сек, что соответствует скорости вращения мешалки 500 об/мин и контролируется тахометром.

3.4.    Замеры потеж;иала электродов производятся катодным вольтметром. Ь качестве электрода сравнения используется каломельный насыщенный или хлороеребряный электрод.

Рио. 2. Схема лабораторной установки для исследования локальной корро8ии:

I - магнит; 2 - обреетш-электроды; 3 - изоляторы* 4 - ячейка; 5 - мантрический клхп? б - отекай о насушенным раствором хлористого калия и электродом сравнения; 7 - магнитная меяална.

PSJ

ас. 3. 'чнЛуа аярютлтмоипшг

DO

Подготовка образцов к испытаниям

3.6.    Образцы-электроды для исследований используются многократно. Перед каждым испытанием электроды вывинчиваются и поверхность их подготавливается в следуюцей последовательности:

зачищается шкуркой шлифовальной vno ГОСТ 64Ъ6-7Ь и ГОСТ 5009-То) с зернистостью абразивного материала 63-00; обезжиривается спиртом; образцы высушивают фильтровальной бумагой; упаковывают в фильтровальную бумагу и выдерживают в эксикаторе в течение X часа;

вэвамивеют на аналитических весах с точностью не менее О,ООО* г.

Спусти«*е изменения первоначальных размеров электродов в ходе зачисток ие должны превышать 10%, после чего элеодюды требуют замены.

3.6.    После испытания с образцов полностью удаляют продукты корроаии в следующем порядке:

омывают мосцим раствором; промывают нроточмой водой*,

высушивают фильтровальной бумагой, упаковывают в фильтровальную бумагу и выдерживают в эксикаторе в течение I часа;

взвешивают на аналитических весах с точностью 0,000* г.

Расчетные формулы

3.7.    Расчет общей скорости коррозии производят по формуле

р «= ^т/-щ

S -fr '

где р - скорость корроаии, г/м* .час;

/7^    -    масса    ооразца-алектрода    до    опыта,    г;

/7?j    -    масса    образца-электрода    после    опыта,    г;