Wat zijn de kosten en methoden van corrosiebestrijding in de olie- en gasindustrie?

Corrosie heeft verwoestende gevolgen voor de olie- en gasindustrie, zowel in termen van veiligheid als economische impact. Intern kan corrosie de productie aanzienlijk verminderen doordat corrosieproducten zich ophopen in pijpleidingen. Dit vormt niet alleen een gevaar voor de gezondheid en veiligheid van het personeel, maar kan ook schade veroorzaken aan de infrastructuur en het milieu. De impact van corrosie in deze sector wordt vaak gemeten in termen van zowel kapitaaluitgaven (CAPEX) als operationele kosten (OPEX), evenals de invloed op gezondheid, veiligheid en milieu (HSE).

Het jaarlijkse verlies door corrosie in de olie- en gasindustrie bedraagt wereldwijd miljarden dollars. Dit verlies komt voornamelijk voort uit de noodzaak om beschadigde componenten te vervangen en uit de hoge kosten van corrosiebestrijding. De mate van corrosie kan echter worden verminderd door het gebruik van duurzamere materialen en preventieve behandelingen. Dit heeft niet alleen invloed op de levensduur van de apparatuur, maar leidt ook tot aanzienlijke kostenbesparingen op onderhoud en vervangingen.

Op offshore-platformen vormt corrosie de tweede grootste oorzaak van verlies van koolwaterstofbehoud, volgens onderzoek van het Energy Institute in het Verenigd Koninkrijk. Dit wordt vaak genoemd als een ernstige bedreiging voor de integriteit van industriële activa en de productiviteit van de sector. Het is gebleken dat de energie-industrieën in de VAE de grootste kosten voor corrosie dragen, met een geschatte jaarlijkse schade van 14,2 miljard dollar in 2011. In Saoedi-Arabië vormen corrosiebehandelingen ongeveer 36% van de onderhoudskosten in olie- en gasraffinaderijen.

In de VS is ongeveer 7 miljard dollar per jaar besteed aan asset management, vervangingen en monitoring om corrosie te beheersen. Het Amerikaanse olie- en gasnetwerk heeft specifiek corrosiekosten geïdentificeerd in verschillende segmenten, zoals pijpleidingen en brandstofdistributie, waarvan de kosten vergelijkbaar zijn met die van opslagtanks en transmissie-infrastructuur. In Alberta, Canada, werd tussen 1980 en 2005 corrosie genoemd als de belangrijkste oorzaak van pijplekbreuken.

Corrosiebestrijding is van cruciaal belang om de enorme investeringen in olie- en gasinfrastructuur te beschermen en de milieueffecten van falende installaties te beperken. Het doel is om de risico's van storingen te verminderen en de mogelijke gevaren te beheersen.

Om corrosie effectief te beheersen, worden verschillende technieken en technologieën toegepast. Dit begint al bij de ontwerp- en materiaalfase. Het vermijden van materialen die gevoelig zijn voor corrosie is essentieel om de levensduur van de infrastructuur te verlengen. Regelmatige inspecties en monitoring zijn noodzakelijk voor de effectiviteit van beschermingsmaatregelen. De kosten van corrosiebestrijding kunnen aanzienlijk worden verlaagd door vroegtijdige detectie van potentiële problemen via inspecties, en door het gebruik van nieuwe technologieën zoals drones en onbemande luchtvoertuigen die moeilijk bereikbare gebieden kunnen inspecteren.

Het creëren van een sterke onderhoudsstrategie is essentieel voor de verlenging van de levensduur van olie- en gasinstallaties. Dit omvat niet alleen gedetailleerde planningen en protocollen, maar ook de implementatie van geavanceerde technologieën die de efficiëntie en betrouwbaarheid van de installaties verbeteren. Onderhoudsprogramma’s stellen technici in staat om mogelijke storingen op te sporen voordat ze zich voordoen, wat resulteert in lagere kosten en een hogere beschikbaarheid van de productie.

Een veelgebruikte methode om corrosie te bestrijden, vooral voor tanks, is het gebruik van beschermende coatings. Epoxyverf wordt vaak gebruikt voor de binnenzijde van tanks, terwijl glasvezelvoering ook kan worden toegepast om de binnenkant van tanks te beschermen. Deze coatings zorgen voor een betrouwbare barrière tegen corrosie, wat essentieel is om de integriteit van de opslagtanks te waarborgen. Dit soort materialen en technieken speelt een sleutelrol bij het minimaliseren van de kosten die gepaard gaan met corrosie.

De belangrijkste uitdaging in de olie- en gasindustrie blijft echter het beheer van corrosie in moeilijke omgevingen, zoals boorputten. In dergelijke gevallen zijn specifieke apparatuurconfiguraties nodig, zoals een bal- en zittingpomp, die voorkomen dat gas de atmosfeer binnentreedt en tegelijkertijd zuurstof de ondergrond niet kan bereiken, waardoor corrosie in de ondergrond wordt voorkomen.

Wat zijn de belangrijkste oorzaken van corrosie in de chemische verwerkingsindustrie?

Corrosie in de chemische verwerkingsindustrie is een onvermijdelijk maar ingrijpend probleem. Het ontstaat uit elektrochemische reacties waarbij metalen zich afbreken en uiteindelijk worden omgezet in meer stabiele vormen zoals oxiden of zouten. Het proces is sterk afhankelijk van de omgevingsomstandigheden, zoals de aanwezigheid van corrosieve stoffen, temperatuur en luchtvochtigheid, die het tempo en de ernst van de corrosie beïnvloeden. Het belang van het voorkomen van corrosie is wereldwijd erkend, aangezien de gevolgen ervan kunnen variëren van aanzienlijke financiële verliezen tot ernstige veiligheidsrisico’s.

In de chemische verwerking wordt corrosie vaak versneld door de aanwezigheid van agressieve chemicaliën, brijnoplossingen en andere omstandigheden die typisch zijn voor industriële circulatiesystemen. Dit heeft directe invloed op de effectiviteit van procesleidingen, waarbij de inwendige diameter van de leidingen kan afnemen door opbouw van hardnekkige afzettingen, zoals kalkaanslag en roest. De schade aan deze leidingen kan het transport van vloeistoffen zoals water, olie of gas bemoeilijken, wat leidt tot hogere kosten en mogelijk gevaarlijke situaties.

Er is een duidelijk verschil tussen corrosie en kalkaanslag, hoewel ze vaak gelijktijdig optreden. Kalkaanslag kan de oplosbaarheid van een metaallegering zowel verhogen als verlagen, afhankelijk van de fysisch-chemische eigenschappen van het metalen oppervlak. Corrosie echter heeft doorgaans ernstigere gevolgen, omdat het de integriteit van metalen structuren kan compromitteren, wat uiteindelijk leidt tot falen van systemen en het verlies van apparatuur.

Corrosie wordt beïnvloed door meerdere factoren, zoals de samenstelling van het metaal, lokale spanningen en omgevingsvariabelen zoals temperatuur, zuurstof- of zoutconcentraties. Bij de preventie van corrosie speelt technologie een cruciale rol. Innovaties in corrosiebestrijdingstechnieken, zoals het gebruik van duurzame corrosie-inhibitoren of coatings, worden steeds belangrijker. Duurzame oplossingen voor het beheersen van corrosie hebben niet alleen economische voordelen, maar helpen ook de ecologische voetafdruk van de industrie te verminderen.

Naast de technische aspecten van corrosiebeheersing is het ook essentieel om de economische impact van corrosie te begrijpen. Corrosie kan leiden tot langdurige uitvaltijd van machines, onvoorziene onderhoudskosten en zelfs tot verlies van productiviteit. Dit maakt preventie van corrosie niet alleen een technische noodzaak, maar ook een economische prioriteit. Bedrijven die investeren in corrosiebestrijdingsstrategieën kunnen aanzienlijke kostenbesparingen realiseren door de levensduur van hun apparatuur te verlengen en ongevallen te voorkomen.

Het kiezen van het juiste materiaal is een van de meest effectieve manieren om corrosie te beheersen. Daarbij moeten de fysische en mechanische eigenschappen van de materialen zorgvuldig worden afgewogen, evenals hun beschikbaarheid, kosten en de duurzaamheid van de toeleveringsketen. Materialen die bestand zijn tegen de specifieke chemische omgevingen waarin ze worden gebruikt, bieden de beste bescherming tegen corrosie.

Bovendien is het van belang om de specifieke eisen van verschillende industrieën in overweging te nemen. In de olie- en gasindustrie bijvoorbeeld, waar de corrosie in boorputten en pijpleidingen een ernstige zorg is, zijn speciale technologieën nodig om de structurele integriteit van de apparatuur te behouden. De toepassing van biogebaseerde corrosie-inhibitoren is een veelbelovende benadering die niet alleen effectief is, maar ook minder belastend voor het milieu.

Hoewel corrosie altijd een uitdaging zal blijven, is er een breed scala aan technieken beschikbaar om het te beheersen. Van geavanceerde coatings tot innovatieve materialen en duurzame inhibitoren, de mogelijkheden om de impact van corrosie te minimaliseren zijn veelbelovend. De chemische verwerkingsindustrie zal blijven investeren in deze technologieën om zowel de veiligheid als de economische duurzaamheid te waarborgen.

Welke corrosievormen bedreigen koper en zilver in papier- en pulpindustrie, en hoe kan materiaalkeuze deze problemen beperken?

In de papier- en pulpindustrie vormen corrosieprocessen een aanzienlijke bedreiging voor de betrouwbaarheid en levensduur van elektrische componenten, met name die waarin koper en zilver een rol spelen. Een specifiek type corrosie dat hier opvalt, is de zogenaamde "red-plague" corrosie. Deze vorm ontstaat wanneer galvanische actie de corrosiesnelheid van koper versnelt, vooral op plekken waar het zilver, dat als beschermlaag dient, kleine defecten vertoont, zoals pinholes of scheurtjes in de zilverlaag. Onder invloed van vocht en zuurstof kan koper in deze omstandigheden cuprous oxide vormen, een niet-geleidend oxide dat de elektrische geleidbaarheid aanzienlijk vermindert.

De aanwezigheid van zwakke plekken in de zilverlaag, bijvoorbeeld door kleine gaatjes of poreuze structuren, maakt het mogelijk dat vocht en lucht doordringen tot het koperoppervlak. Dit leidt tot de vorming van een elektrolytische cel tussen koper en zilver, waarbij de koperoppervlakken blijven corroderen zolang zuurstof beschikbaar is. Deze corrosie resulteert in de karakteristieke roodbruine afzettingen van cuprous oxide op het oppervlak van de zilverlaag, zichtbaar als het fenomeen "red-plague". Deze corrosie is een hardnekkig en progressief probleem dat de werking van elektrische contacten ondermijnt.

Naast de problemen rond koper en zilver is ook zwavelzuurcorrosie van zilver een terugkerend probleem in pulp- en papierfabrieken. Zilver wordt vaak toegepast als beschermlaag op elektrische geleiders om corrosie tegen te gaan, maar blootstelling aan waterstofsulfide kan leiden tot versnelde aantasting. Om dit te vermijden zijn verschillende alternatieven voor het beschermen tegen zilvercorrosie voorgesteld en onderzocht.

De papierindustrie ondergaat momenteel veranderingen die niet alleen gericht zijn op optimalisatie, maar ook op het elimineren van schadelijke stoffen. Hoewel deze ontwikkelingen positief zijn, leiden ze ook tot een verhoogde corrosieproblematiek in sommige processtappen. Dit vraagt om voortdurende aandacht voor materiaalkeuze en procesbeheersing om corrosie te beperken.

Investeringen in geschikte materialen zijn van groot belang omdat corrosieschade en onvoldoende corrosiebescherming vaak leiden tot productiestilstanden en hoge reparatiekosten. Door tijdig te investeren in corrosiebestendige materialen kan de continuïteit van productieprocessen gewaarborgd worden en kunnen kosten op lange termijn substantieel worden gereduceerd.

Tijdens de productie van roestvast staal ondergaan materialen diverse thermische behandelingen, zoals warmwalsen en gloeien, die leiden tot de diffusie van legeringselementen naar het oppervlak en de vorming van oxidehuidlagen. Chromiumarme zones kunnen hierdoor ontstaan, wat het staal kwetsbaarder maakt voor corrosie. Om deze gebieden te verwijderen wordt vaak pekelbehandeling toegepast, waarbij het staal wordt ontdaan van onzuiverheden, oxides en corrosieproducten, waardoor de kwaliteit van het materiaal verbetert.

Na pekelbehandeling worden afvalwaters met een lage pH gevormd, die geneutraliseerd moeten worden voordat ze worden afgevoerd. Neutralisatie verloopt via een zuur-base reactie, waarbij zuren en basen reageren tot zout en water. In de pulp- en papierindustrie worden hierbij vaak secundaire kalkhoudende afvalstoffen, zoals vliegas en gekalkte kalkmodder, toegepast. Dit heeft als bijkomend voordeel dat het gebruik van primaire kalk wordt verminderd, wat leidt tot besparing van natuurlijke hulpbronnen en vermindering van afvalproductie.

Het is essentieel te begrijpen dat corrosiebestrijding niet alleen een kwestie is van materiaalkeuze, maar ook van procescontrole. Het beheersen van de concentraties van agressieve stoffen, zoals chloride en zwavelverbindingen, en het handhaven van geschikte temperaturen zijn cruciaal om de levensduur van materialen te verlengen. Zonder deze gecombineerde aanpak blijven corrosieproblemen onverminderd aanwezig en kunnen ze de operationele betrouwbaarheid ernstig ondermijnen.