پوسیدگی

شناسايي دلايل و كنترل آن
پوسيدگي منشاءهاي بسياري دارد و روشهاي بيشتري براي كند كردن روند آن وجود دارد. اين بخش به قسمتهاي مختلف صنعت مي پردازد و مشكلات فرسايش/ پوسيدگي رايج و برخي از راه حل ها را مورد شناسايي قرار مي‌دهد.

ساختمانهاي ساحلي- تجهيزات سطحي، ساده ترين راه حل قرار دادن عايق روي فلز مورد نظر است. تأسيسات ساحلي اغلب با آستر غني از روي رنگ مي شوند كه اين كار نه تنها يك مانع فيزيكي ايجاد مي‌كند، بلكه به عنوان يك آنود قرباني مورد نفوذ قرار مي گيرد.
ساختمانهاي ساحلي از راههاي ديگر هم حفاظت مي شوند. منطقة بالاي داغ مد/ خط كشند، كه آن را منطقة Splash مي نامند، مرتباً بيرون و درون آب است. شديدترين فرسايش/پوسيدگي در اين قسمت ايجاد مي شود. امواجه هرگونه پوشش محافظ را مكرراً از بين مي برند و اكسيژن و آب فراواني در اين حوزه وجود دارد.

شيوه هاي متداول كنترل پوسيدگي/ فرسايش در اين منطقه شامل استفاده از پوش هاي بيشتر و همچنين افزايش ضخامت فلزات براي جبران آسيب بالاي آن است.
بخشي از ساختماني كه در منطقة مد قرار دارد دچار فرسايش/پوسيدگي كمتري نسبت به منطقة Splash مي شود و مي تواند از سيستم محافظ كاتودي در مد زياد بهره مند شود. محافظ كاتودي از طريق تبديل حوزه هاي آنودي به كاتودها عمل مي‌كند. در اين روش جرياني مخالف را براي بي اثر كردن جريان پوسيدگي/فرسايش به كار مي گريم. اين جريان را مي توان از طريق يك منبع DC خارجي- محافظت كاتدي تأثيرگذار و يا از طريق آنودهاي قرباني ايجاد كرد.

ساير قسمتهاي ساختمان- كه كمتر در معرض فرسايش/خوردگي با آب دريا است- از طريق محافظت كاتدي حفظ مي شود. اگرچه سحت پوستان و علف هاي دريايي چسبيده به قسمتهاي غوطه ور در آب وزن آن قسمتها را افزايش مي‌دهد كه احتمال فرسايش بيشتر اين قسمتها را فراهم مي آورد. اين مكانيزم زماني اتفاق مي افتاد كه مجموع تأثيرات ترك ها يا سوراخ ها، پوسيدگي و فشار شكاف ها را تشديد كرده و افزايش مي‌دهد تا به سقوط بنا منتهي شود. اگرچه يك لايه پوشش از رسيدن اكسيژن به فلز جلوگيري كرده و فرسايش را كاهش مي‌دهد.

ساير اشكال فشارهاي ساختاري نيز مهم هستند. فشار چرخشي با تناوب كم- كه ناشي از عواملي چون امواج، جزر و مد و operating load است- مي تواند منجر به فرسايش/ايجاد پوسيدگي در شكاف هاي باز شود. در نتيجه الگوسازي و در نظر گرفتن اين فشارها در جلوگيري از فرسايش نقش بسيار مهمي ايفا مي‌كند.
ته يك سكوي حفاري بلند يا يك سكوي توليد نفت در بستر دريا فرو مي رود و توسط سولفيد هيدروژن توليد شده از طريق سولفات كاهش دهندة باكتري (SRB) آسيب مي‌بيند. اگرچه حفاظت كاتدي هم اين بخش از سازه را حفظ و نگهداري مي‌كند. به دليل كاهش اكسيژن جريان حفاظت مورد نياز براي بقية قسمتهاي سكوي حفاري كمتر خواهد بود.

فرسايش لولة حفاري- هنگام حفاري يك چاه نه تنها به سازة سكوي حفاري فشار وارد مي شود، بلكه تجهيزات حفاري هم تحت فشار قرار مي گيرند. احتمالاً لولة حفاري ابزاري است كه بيشتر از ساير تجهيزات در اين عمليات تحت فشار است. اين وسيله در معرض سيالات شكل دهنده و گل و لاي حفاري قرار مي گيرد و در برش ها در معرض فشار فرسايش و خوردگي قرار مي گيرد. اتصالات لول هاي حفاري از فولاد سخت با قدرت بالا ساخته شده است و به نظر مي رسد كه بر اثر بوجود آمدن سوراخهاي عميق پوسيدگي ايجاد شده با اكسيژن و يا گل و لاي و يا بر اثر خيس شدن زياد احتمال از بين رفتن آن هست. گاهي لولة حفاري را از داخل بازرين يا تركيب گداخته اپوكسي مي پوشانند تا با پوسيدگي مبارزه كنند.
با از بين رفتن اين پوشش/عايق فرسايش سريع اتفاق مي افتد. قسمتهايي كه لوله هاي حفاري در آن قسمتها دچار آسيب ديدگي، نشت مي شوند اتصالات حديده شده يا پيچ داري است كه مفصل ابزاري ناميده مي شوند.
در معرض اشعة فرابنفش رسوب/ته نشست نمك تغليظ/ميعان
در معرض اتمسفر دريا (آلاينده ها، گرد و غيار و شن)
بالاترين ميزان فرسايش/ پوسيدگي (خيسي و مقدار زياد آب) فرسايش/پوسيدگي شديد (با خيس شدن و خشك شدن مداوم) بالاترين سطح فرسايش با ايجاد حفره (منطقة جزر و مد، ساييدگي شن و گل و لاي)
فرسايش كلي آب دريا (سيستم آلوده كردن، آلاينده هاي شيميايي و زيست محيطي)
فرسايش/پوسيدگي جزئي(تعوض ته سازه)

محيطي با قابليت فرسايشي زياد كه به يك سكوي حفاري ساحلي آسيب وارد مي‌كند. (بالاي صفحه سمت چپ) آنودهاي قرباني از پايه ها و مخزن سكوي حفاري تريدنت چهارم سركوفوركس (سمت چپ) محافظت كاتدي يكي از روشهاي متداول مبارزه با پوسيدگي است: آنودهاي قرباني روش ديگري را ايجاد مي‌كند.
سيستم فرسايش/ پوسيدگي
پوسيدگي/فرسايشي كه در عمليات توليد نفت خام تجربه شده چندين مكانيزم را

در بر مي گيرد. اين مكانيزمها به گروههاي زير تقسيم شده اند. فرسايش/ پوسيدگي الكتروشيميايي، شيميايي ومكانيكي و تأثيرات فرسايشي/مكانيكي.
فرسايش/پوسيدگي الكتروشيميايي
پوسيدگي گالوانيك (دو فلز)- دو فلز غير متشابه در يك محيط رسانا داراي اختلاف پتانسيل خواهند شد. يكي از آنها آنودي و ديگري كاتودي خواهد شد. آنود يونهاي فلزي را براي متوازن كردن جريان الكترونها از دست مي‌دهد. زيرا فلزات از كريستال ساخته شده اند، كه بسياري از اين هسته هاي تشكيل شده سبب پوسيدگي بين گرانولها مي شوند. با افزايش نسبت منطقه كاتد به آنود مشكلات شديدتر مي شود.
پوسيدگي/ فرسايش ترك- بيشتر آسيب هاي فلزات در حوزة نفتي از طريق پوسيدگي تركها ايجاد مي شود. اين شكل از پوسيدگي كه مربوط به اين منطقه است تقريباً به طور انحصاري در سيستم هاي حاوي اكسيژن به چشم مي خورد و با وجود گلرايه شديدتر مي شود. در ترك، فلز با الكتروليت در تماس است، اما به اكسيژن دسترسي آسان ندارد.
در آغاز واكنس، فلز در قسمتهاي آنودي وارد محلول مي شود و اكسيژن در قسمتهاي كاتدي به هيدروكسيل تقليل مي يابد. پوسيدگي در ابتدا همة منطقه را در بر مي گيرد كه شامل ترك نيز مي شود. با تداوم پوسيدگي در ترك اكسيژن تمام شده و كاهش كاتدي اكسيژن متوقف مي شود. حل شدن يونهاي فلز در آنود در قسمت ترك خورده ادامه مي يابد كه در انحلال بار مثبت زيادي توليد مي‌كند.

حالا كلرايد داراي بار منفي (يا ساير آنيون ها) به آنودهاي رو به افزايش انتقال پيدا مي‌كنند تا خنثي بودن الكترونها را حفظ كنند. آنها نقش كاتاليزور را با تسريع پوسيدگي ايفا مي كنند. در اين مرحله پوسيدگي ترك به طور كامل انجام شده و واكنش آنودي با يونهاي [Fe++]errous ادامه مي يابد كه فوراً وارد محلول مي شود.
پوسيدگي حفره اي يكي ديگر از اشكال پوسيدگي شكاف/ترك كه در اين مورد خراشيدگي هاي جزئي، نقص و آلودگي مي تواند روند پوسيدگي را آغاز كند. در اين مورد نيز تراكم بارهاي مثبت در يك حفرة كوچك روي سطح فلز اتفاق مي افتد. يونهاي كلرين از يك محلول شور به حفره انتقال مي يابند. اين يونها، كه به شكل يونهاي هيدروژن جفت شده اند، نقش كاتاليزور را در پوسيدگي و فساد بيشتر فلز بر عهده دارند.

جريان پراكنده پوسيدگي- جريانهاي اضافي AC و DC در رسيدن به زمين در يك رسانا، نقطة رسيدن رسانا به زمين را به يك كاتود تبديل مي‌كند.
جايي كه جريان جدا مي شود تبديل به آنود خواهد شد، كه سبب پوسيدگي در آن نقطه مي گردد. يك جريان DC100 برابر مخرب تر از جريان AC مساوي با آن است. فقط يك تقويت كننده جريان پراكندة DC در سال مي تواند Lbm20 ]9 كيلوگرك[ فولاد را از بين ببرد. در سيستم هاي توليد سيستم هاي حفاظتي كاتودي منابع جريان‌هاي پراكندة DC به شمار مي آيند.