IC advanced Internal corrosion advanced

 

The Internal Corrosion for Pipelines —Advanced course focuses on the
monitoring techniques and mitigation strategies required to assess internal
corrosion and develop and manage internal corrosion control programs. Data
interpretation, analysis and integration, as well as criteria for determining
corrective action for high-level internal corrosion problems within a pipeline
system, will be covered in detail. The course will be 5 days in length. Students
successfully completing the course examination, and who meet the requirements,
can apply for certification as a Senior Internal Corrosion Technologist.

 

 

What is a Internal corrosion Problem?

Internal corrosion is corrosion that occurs inside a pipe or structure.
The process of corrosion can be viewed as the interaction between a
material and its environment that results in degradation of the
material. Corrosion can be categorized either by the physical nature
of the metal loss or damage, the mechanism by which the metal loss
or damage occurred, or the environment in which it takes place. A
pit, for example, is a form of corrosion damage that could be
attributed to any of several possible mechanisms or combination of
mechanisms. Therefore, when describing corrosion, it is important
to clearly distinguish between the form of damage, the mechanism
by which the damage occurred, and the environment that supported
the mechanism.

 

Chapter 1: Do I Have An Internal Corrosion Problem?
What is Internal Corrosion?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Basic Corrosion Cell. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Forms of Corrosion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Uniform Corrosion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Localized Corrosion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Pitting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Crevice Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Mesa Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Weld Zone Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Environmentally Assisted Cracking (EAC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Flow-Assisted Damage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Corrosion Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Galvanic Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Concentration Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Potentially Corrosive Species . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Carbon Dioxide (CO2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Hydrogen Sulfide (H2S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Oxygen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Microbiologically Influenced Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Environmentally Assisted Cracking Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Hydrogen Damage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Hydrogen Induced Cracking (HIC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Hydrogen Embrittlement (HE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Stress-Oriented Hydrogen Induced Cracking (SOHIC) . . . . . . . . . . . . . . 23
Sulfide Stress Cracking (SSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Stress Corrosion Cracking (SCC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Liquid Metal Embrittlement (LME) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Flow-Assisted Damage Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Erosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Impingement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Erosion-Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Cavitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
What Type of Pipeline Is It? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Upstream Petroleum Production Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Crude Oil/ Multiphase High Vapor Pressure (HVP) Liquid . . . . . . . . . . . . . 28
Water Cut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Natural Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Water Services (Sea, Produced, Fresh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Fresh Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Sea Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Produced Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Transmission Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Liquid Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Crude Oil (Low Vapor Pressure (LVP) Liquids) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Sulfur Content. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Total Acid Number (TAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Basic (Bottom) Sediment and Water (BS&W). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Product Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Anhydrous Ammonia (NH3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Natural Gas Pipelines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
“Dry” Transmission Lines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Distribution Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Pipeline Facilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Storage Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Other Service Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Slurry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Sewage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
High Pressure Steam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Hydrogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Super Critical CO2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Jet Fuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Acid Gas Injection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Do I Have an IC problem?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Number of Failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Year When Failure(s) Occurred. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Location Along Pipeline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Orientation of Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Form of Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Corrosion Mechanism or Potentially Corrosive Species . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Inspections and Assessments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Inspection/Assessment Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Location of Inspection/Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Date of Inspection/Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Corrosion Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Detection of Localized Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Date of Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Water. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Samples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Water Content and/or Dew Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Removal of Water Following Hydrostatic Pressure Testing . . . . . . . . . . . . . 52
Water Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
pH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Alkalinity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Chlorides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Corrosion Rate Modeling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Corrosion Inhibitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Acids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Iron and Manganese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Microorganisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Testing Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Aerobic and Anaerobic Organisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Types of Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Conditions Conducive to Bacteria Growth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Biocides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Solids Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Types of Solids. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Accumulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Flow Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Flow Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Flow Velocity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Flow Regimes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Wettability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Low or Stagnant Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
High Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Entrainment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Operating Temperature and Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
System Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Gas Transmission Pipeline Drips. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Dead Legs/Ends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Pipeline Fittings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Compressor Stations and Associated Piping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Pig Launchers/Receivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Expansion Loops. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Chapter 2: If Yes, How Bad Is It?
Corrosion Rate Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Anode/Cathode Area. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Monitoring Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Selection of Representative Monitoring Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Side Streams and Bypass Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Monitoring Points at Facilities. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Direct Intrusive Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Corrosion Coupons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Spool Piece. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Electrical Resistance (ER) Probes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Linear Polarization Resistance (LPR) Probes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Electrochemical Noise (ECN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Direct Non-Intrusive Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Electrical Field Mapping (EFM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Permanently Mounted UT Probes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Acoustic Solids Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Indirect Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Hydrogen Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Intrusive Hydrogen Probes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Non-intrusive Hydrogen Patch Probes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Gas Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Water Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Sample Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
pH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Alkalinity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Anion Concentrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Metal (Cation) Concentrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Specific Gravity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Total Dissolved Solids (TDS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Organic Acid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Inhibitor Residuals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Solid Analyses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Sample Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Qualitative Spot Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
X-ray Fluorescence (XRF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
X-ray Diffraction (XRD). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Microbiological Monitoring. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Sample Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Planktonic Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Sessile Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Liquid Culture Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Adenosine Triphosphate (ATP) Photometry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Hydrogenase Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Fluorescence Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Adenosine Phosphosulfate (APS) Reductase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Monitoring Technique Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Real Time Monitoring Required . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Environmentally Assisted Cracking (EAC) Expected . . . . . . . . . . . . . . . 48
Intrusive Monitoring is Not Possible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Flow Assisted Damage is Expected . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Complimentary Testing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Inspection Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Selection of Representative Inspection Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Visual Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Magnetic Flux Leakage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Ultrasonic Testing (UT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Manual UT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Automated UT (AUT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Guided Wave Ultrasonic Testing Technology (GWUT). . . . . . . . . . . . . . . . 58
Eddy Current (EC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Radiographic Testing (RT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Inspection Method Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Wall Thickness Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Screening Tool/Quick Inspection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Detection of Internal Cracking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Pipeline Replacement / Internal Surface Exposed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Assessments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Direct Assessment Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Dry Gas ICDA Methodology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Pre-Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Indirect Inspection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Detailed Examination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Post Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Wet Gas ICDA (WG-ICDA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Pre-Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Indirect Inspection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Detailed Examination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Post Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Liquid Petroleum ICDA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Pre-Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Indirect Inspection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Detailed Examination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Post Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Confirmatory Direct Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Pressure Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
In-line Inspection (ILI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Assessment Method Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Determining If Mitigation Is Required . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Chapter 3: How Do I Stop It?
Maintenance Pigging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Types of Maintenance Pigs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Mandrel Pigs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Foam Pigs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Solid-Cast Pigs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Sphere Pigs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Gel Pigs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Cleaning Frequency Schedule and Impacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Performance Confirmation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Chemical Treatment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Application Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Continuous Injection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Batch Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Concentration and Injection Rate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Factors Influence Chemical Treatment Performance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Velocity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Solubility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Compatibility with System Fluids and Other Chemicals . . . . . . . . . . . . . 15
Chemical Availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Corrosion Inhibitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Water Soluble Corrosion Inhibitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Oil Soluble-Water Dispersible Corrosion Inhibitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Oil Soluble Corrosion Inhibitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Inorganic Corrosion Inhibitors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Biocides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Resistance to Biocides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Alternatives to Biocides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Scavengers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Oxygen Scavengers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Hydrogen Sulfide (H2S) Scavengers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Chemical Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Design and Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Water Removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Removal of Potentially Corrosive Gases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Modifying Flow Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Physical Design Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Selecting and Implementing Appropriate Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Effectiveness of Mitigation Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Chapter 4: How Do I Design To Prevent Corrosion?
Define the Service Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
What is the Expected Product Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
What are the Expected Operating Conditions?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Corrosion Form/Rate Prediction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Past Experiences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Non-Corrosive Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Effectively Mitigated Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Monitoring/Inspection Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Internal Corrosion Failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Industry Guidance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Corrosion Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Design Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Removal of Water. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Separation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Dehydration/Dewatering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Gas Dehydration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Joule-Thompson Expansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Solid Desiccant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Liquid Desiccant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Liquid Dewatering. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Electrostatic Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Chemical Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Time/Gravity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Removal of Corrosive Gases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Amine Scrubbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Membrane Units. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
H2S Scavenger Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Catalytic Combustion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Drips. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Geometry – Physical Design Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Inspectability/Accessibility. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Piggable Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Monitoring Access Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Materials Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Is the Material Suited to the Environment? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Can Carbon Steel Be Used? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Protective Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Cement Mortar Lining (CML) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Elastomeric Liners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Cladding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Selecting and Implementing Appropriate Mitigation Methods . . . . . . . . . . . 24
Selection of Alternative Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Corrosion Mitigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Pitting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Crevice Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Galvanic Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Weld Zone Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Stress Corrosion Cracking (SCC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Hydrogen Induced Cracking (HIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Stress Oriented Hydrogen Induced Cracking (SOHIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Sulfide Stress Cracking (SSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Erosion-Corrosion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Cavitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Chapter 5: How Do I Optimize An Internal Corrosion Program?
What is Risk Management? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Risk Identification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Risk Evaluation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Risk Matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Bow-Tie Technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Risk Based Decision Making. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Risk Mitigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Risk Monitoring. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Economics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Accounting Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Rate of Return (ROR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Net Present Value (NPV). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Profitability Index (PI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Profitability Decisions (NPV, ROR, PI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Life-cycle costing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Economic Maintenance Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Internal Corrosion Management Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Internal Corrosion Management Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Roles and Responsibilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Mitigation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Data Management and Integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Continuous Improvement Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Management of Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Change of Product Mix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Change of Flow or Flow Direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Pressure and Temperature Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21