Способы защиты нефтегазового оборудования от коррозии с помощью ингибиторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Способы защиты нефтегазового оборудования от коррозии с помощью ингибиторов

Одним из наиболее важных факторов, влияющих на работоспособность и долговечность нефтеперерабатывающего оборудования, является коррозия. Она представляет собой процесс самопроизвольного разрушения металла в результате агрессивного воздействия среды.

Коррозия может быть вызвана как химическим, так и электрохимическим процессом. В подавляющем большинстве случаев, коррозия промыслового оборудования протекает при контакте металла с водной средой, содержащим в нефти солей и механических примесей.

Процесс коррозии является причиной возникновения частых аварий и отказов, негативно влияющий на экологию и несущих экономические потери.

Ущерб, применяемый коррозией, зависит от прямых потерь, к которым относятся стоимость изготовления и замены оборудования, вышедшего из строя, расходы на мероприятия по защите коррозии, но большие экономические потери могут составить косвенные затраты.

К косвенным относятся затраты на ликвидацию аварий, потери из-за простоя оборудования, а так же потери его мощности.

На ликвидацию последствий аварий требуются существенные экономические вложения. Согласно исследования Э.З. Ягубова, более 50% трубопроводов, транспортирующих агрессивные среды, имеют сроки службы от одного до двух лет [1]. При средней стоимости трубной стали 35 тыс. р/т затраты на замену стальных трубопроводов составляют 12 млрд. р/в год. [2] Экологические штрафы составляют не меньшую долю расходов.

Необходимость антикоррозионных мероприятий определяется защитой окружающей среды и сокращением миллиардных убытков.

Существуют два вида коррозии:

· химическая

· электрохимическая.

Химическая коррозия - это вид коррозионного  разрушения металла, связанный с взаимодействием металла и коррозионной среды, при котором одновременно окисляется металл и происходит восстановление коррозионной среды. Химическая коррозия не связана с образованием, а также воздействием электрического тока.

Разрушение металла при соприкосновении с электролитом с возникновением в системе электрического тока называется электрохимической коррозией.

Защитные мероприятия по борьбе с коррозией должны быть эффективны, доступны и просты в исполнении. Так как коррозия вызвана взаимодействием металла и окружающей среды, возможны два основных метода [3,4].

· изоляция металла от воздействия агрессивной среды;

· изменение свойств коррозионной среды.

По первому методу металл изолируют от окружающей среды путем нанесения на его поверхность различных покрытий, более устойчивых к агрессивной среде, чем сам металл. Такими покрытиями могут быть пленки из труднорастворимых оксидов и солей данного металла, из других металлов, из силикатов, цементов, смол, пластмасс, лаков и красок, эмалей и смазок. Покрытие увеличивает коррозионную стойкость металла, а функциональные свойства изготовленных из него изделий при этом не изменяются.

Второй метод защиты основан на изменении свойств агрессивной среды путем обработки различного рода реагентами или введения добавок, снижающих ее агрессивность. Так, если причина коррозии - кислород, то его удаляют в специальных деаэраторах или вводят поглотители кислорода (гидразингидрат, сульфит натрия и т.д.).

Одним из самых эффективных методов является ингибиторная защита от коррозии трубопроводов, запорной арматуры, насосов и внутрискважинного оборудования.

По принципу действия ингибиторы бывают катодные, анодные и смешанные. По химической природе ингибиторы бывают неорганические, органические, летучие.

Основным назначением ингибиторов является снижение агрессивности газовых и электролитических сред. Это достигается путем введения ингибитора в коррозионную среду, в результате чего резко уменьшается сольватационная активность ее ионов, атомов и молекул. Кроме того, падает их способность к ассимиляции электронов, покидающий поверхность металла в ходе его поляризации. На металле образуется полиатомная адсорбционная пленка, которая существенно ограничивает площадь контакта поверхности с коррозионной средой и служит надежным барьером, препятствующем протеканию процессов саморастворения.

Важно, чтобы ингибитор коррозии обладал хорошей растворимостью в коррозионной среде и высокой адсорбционной способностью, как на поверхности металла, так и на образующихся на нем пленках различной природы. Ингибиторы необходимо подбирать с учетом определенных условий, а также правильно устанавливать дозировку реагента, чтобы достигнуть максимальной эффективности.

Говоря о ингибиторах, можно привезти в пример некоторых производителей, таких как ООО «НПП Спецавиа» [5] и АО «НИИнефтепромхим».

Физико-химические свойства ингибиторов производства ООО «НПП Спецавиа» представлены в таблице 1.

Таблица 1- Физико-химические свойства ингибиторов солеотложений серии «СПГК-ИС»

Другой производитель АО «НИИнефтепромхим» предлагает для защиты следующие марки ингибиторов:

· Ингибитор коррозии СНПХ-6030

· Ингибитор коррозии СНПХ-6035

· Ингибитор коррозии СНПХ-6201

· Ингибиторы коррозии СНПХ-6825А и 6825Б

· Ингибитор коррозии СНПХ-6418

Рассмотрим характеристики указанных типы ингибиторов:

1. Ингибитор коррозии СНПХ-6030 относится к классу водорастворимых и маслодиспергируемых реагентов и применяется для антикоррозионной защиты нефтепромыслового оборудования систем сбора нефти и утилизации сточных вод. Обеспечивает надежную защиту в высокоминерализованных средах, содержащих S, С и в отсутствии их. Улучшает реологические свойства нефтей. Защитный эффект составляет 85-90% при удельных расходах 25-30 г/м3.

2. Ингибитор коррозии СНПХ-6035 относится к такому же классу как и Ингибитор коррозии СНПХ-6030. Обеспечивает надежную защиту в высокоминерализованных средах, содержащих H2S, СО2 и в отсутствии их. Он также улучшает реологические свойства нефтей. Защитный эффект составляет 90-95% при удельных расходах 20-30 г/м3.

3. Ингибитор коррозии СНПХ-6201 маслорастворимые вододиспергируемые ингибиторы коррозии, не содержащие в своем составе хлорорганических соединений. Эффективны в агрессивных средах, содержащих сероводород и углекислоту. Защитный эффект составляет 88-92% при дозировках 20-30 мг/м3.

4. Ингибитор коррозии СНПХ-6825А маслорастворимый вододиспергируемый ингибитор коррозии. Проявляет высокий антикоррозионный эффект в агрессивных средах, содержащих сероводород.

5. Ингибитор коррозии СНПХ-6825В обладает растворимостью в воде. СНПХ-6825 не содержит в своем составе хлорорганических соединений. Защитный эффект составляет 85-90% при дозировках 25-40 мг/дм3.

6. Ингибитор коррозии СНПХ-6418 водорастворимый ингибитор коррозии, обладающий бактерицидным действием. Минимальная бактерицидная концентрация составляет от 15 до 25 мг/дм3, в зависимости от форм сульфатвосстанавливающих бактерий. Эффективен в агрессивных средах, содержащих сероводород и углекислый газ. Защитный эффект составляет более 87% при дозировках 25- мг/дм3.

Следует отметить, что ингибиторная защита является необходимым, но недостаточным условием для достижения требуемых результатов. Необходимо учитывать все факторы для успешного ведения технологии ингибирования трубопроводов, а также рассмотреть возможность реализации комплексной программы антикоррозионной защиты.

ингибитор нефтеперерабатывающий коррозия

Список литературы

1. Ягубов Э.З. Композиционно-волокнистая труба нефтегазового назначения // Технологии нефти и газа. - 2009. - № 4. - С. 55-57

2. Моисеев, В.П. Анализ причин отказов оборудования скважин / Моисеев В. П., Мамбетов Р. Ф., Кушнаренко В. М., Репях В. С., Ганин Е. В. // Нефтегазовое дело,2017. - Т. 15, № 1. - С. 181-185.

3. Юдаш, С. Г. Анализ причин отказов трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие нефтегазовые среды [Электронный ресурс] / С. Г. Юдаш, В. А. Бишель, Р. Ф. Мамбетов, В. М. Кушнаренко, Р. Н. Узяков, Е. В. Ганин // Интеллект. Инновации. Инвестиции,2017. - № 2. - С. 70-77. . - 8 с.

4. Мамбетов, Р. Ф. Разрушения деталей и конструкций нефтегазового оборудования скважин в сероводородсодержащих средах [Электронный ресурс] / Р. Ф. Мамбетов, В. М. Кушнаренко, Е. В. Ганин // Безопасность труда в промышленности,2018. - № 1. - С. 61-65.

5. Коррозия и защита материалов: Учебное пособие / Неверов А.С., Родченко Д.А., Цырлин М.И. - М.:Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 224 с.

Размещено на Allbest.ru