الحماية الكاثودية

لقد عانت صناعات النفط والغاز من تآكل ثاني أكسيد الكربون لسنوات عديدة. ويصبح غاز ثاني أكسيد الكربون مسبباً للتآكل عندما يذوب في بيئة مائية. ويرجع ذلك إلى أنه يعزز التفاعل الكهروكيميائي بين خط أنابيب الصلب والبيئة المائية. ويختلط ثاني أكسيد الكربون مع الماء مكوناً حمض الكربونيك ثم يؤدي السائل الحمضي إلى تآكل الأنبوب. وغالباً ما يشار إلى ذلك بالتآكل الحلو. يظهر تآكل ثاني أكسيد الكربون في هذه الأشكال الشائعة:

• تآكل من نوع النقر
• تآكل هجوم ميسا

عندما يتلامس كبريتيد الهيدروجين (H2S) والرطوبة مع المعدن، فإنه يسبب التآكل المعروف باسم التآكل الحامض. عندما يذوب كبريتيد الهيدروجين في الماء، يصبح حمضًا ومصدرًا لذرات الهيدروجين المسببة للتآكل. هذه المنتجات الثانوية المسببة للتآكل هي كبريتيدات الحديد (FeSx) والهيدروجين. وتضر هذه النواتج بشكل خاص بأنابيب الحفر وتؤدي إلى أشكال التآكل التالية:

• زي موحد
• وضع
• التكسير التدريجي

يتفاعل الأكسجين مع المعدن بسرعة كبيرة. وعندما يذوب داخل سوائل الحفر، يصبح سبباً رئيسياً لتآكل أنابيب الحفر. ونظرًا للسرعة التي ينتقل بها سائل الحفر فوق خط الأنابيب، فإن حتى التركيزات الصغيرة من الأكسجين (أقل من خمسة أجزاء في المليار) ستسبب تدميرًا مستمرًا لخط الأنابيب نفسه. في الواقع، يؤدي وجود الأكسجين في الواقع إلى تفاقم الآثار التآكلية للغازات الحمضية الأخرى، بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون و H2S المذكوران سابقًا. وتشمل أشكال التآكل التي يسببها الأكسجين ما يلي:

• التآكل المنتظم
• تآكل من نوع النقر

التآكل المستحث ميكروبيولوجيًا (MIC) هو شكل من أشكال التآكل الذي تسببه البكتيريا. وغالباً ما تشتمل الفضلات البكتيرية على ثاني أكسيد الكربون و H2S والأحماض العضوية الأخرى، مما يزيد من سمية السوائل التي تمر عبر خط أنابيب النفط أو الغاز. يمكن التعرف عليه من خلال وجود فضلات سوداء على سطح خطوط الأنابيب ويمكن أن يسبب تنقرًا تحت هذه الفضلات.