Как предотвратить коррозию в нефтяной промышленности

Любой нефтепровод подвержен такой проблеме, как коррозия. В агрессивной среде присутствует ряд компонентов, на которые реагируют металлы – кислород, сероводород, вода и другие. Современные ингибиторы коррозии в нефтяной промышленности не допускают разрушений в трубопроводе, начинающихся на фоне подобных реакций.

Предназначение

Сегодня ингибиторы коррозии в нефтедобыче выпускаются в различных вариациях.

Ингибиторы

Их отличает состав растворителей, активная составляющая и иные признаки. Благодаря столь широкому выбору можно подобрать подходящее средство для имеющихся условий в конкретном случае, с учетом его специфики и особенностей.

Иногда допускается индивидуальная оптимизация указанных средств в соответствии с условиями добычи нефти на участке.

В любом случае это химические элементы или их смеси, которые, попадая в систему, тормозят процесс ржавления в ней, не меняя при этом концентрации основных веществ, провоцирующих его.

Благодаря их применению на практике обеспечивается:

  • Защита стенок нефтепровода от коррозии редких типов, в том числе охрупчивания, сульфидного растрескивания.
  • Защита оборудования от популярных вариаций – кислотной и сероводородной.
  • Гибель вредоносных бактерий.

Для достижения оптимального уровня защиты требуется правильный расчет концентрации используемого средства исходя из степени агрессивности среды и дополнительных условий.

Все ингибиторы коррозии в нефтяной промышленности проходят обязательную сертификацию в соответствующем центре, специализирующемся на средствах для нефтяной промышленности.

Классификация

На настоящий момент ингибиторы остаются самым эффективным и современным вариантом для защиты нефтедобывающего оборудования, в частности, от коррозии. Их можно классифицировать по следующим признакам:

  • Химическая природа.
  • Механизм действия.
  • Характер действия.
  • Область влияния.

Активность ингибиторов определяется изменениями металлической поверхности на фоне его адсорбции либо образования новых соединений, характеризующихся трудной растворимостью. Они создают на металлической поверхности дополнительный очень тонкий защитный слой.

В зависимости от особенностей такие соединения могут работать с энергией активации или сокращать площадь коррозии.

Анодные, катодные и смешанные

В зависимости от механизма действия такие соединения могут быть анодными, катодными и смешанного типа.

Смешанное ингибирование

Если первые две разновидности тормозят только определенные реакции электродов, то последняя способна влиять на обе разновидности. На оборудовании по добыче нефти при их применении формируется защитный слой, происходит адсорбция за счет способности к образованию химических связей и определенного заряда частиц.

Чтобы не допустить локальных повреждений обращаются к анодным средствам. Если нужно затормозить процесс растворения металла, подойдет катодный вариант. Нередко в их составе могут присутствовать дополнительные компоненты с синергичными, или аддитивными свойствами.

Яркий пример смешанного средства – силикаты. Они затормаживают оба типа реакций. Эти вещества образуют на металлической поверхности защитный слой, нейтрализуя при этом присутствующий углекислый газ или воду. Особенность указанного слоя в том, что состав его на протяжении времени непостоянный.

Летучие, органические, неорганические

По своей химической природе ингибиторы коррозии в нефтяной промышленности бывают:

  • летучие;
  • органические;
  • неорганические.
Неорганические ингибиторы
Неорганические ингибиторы

Ряд веществ неорганического происхождения могут эффективно тормозить коррозионный процесс в условиях агрессивной среды.

Органические вещества тоже обладают способностью к замедлению указанного процесса. Ингибиторы на их основе представляют собой смешанные средства, которые с одинаковой эффективностью влияют на анодную и катодную реакции.

Адсорбция их отмечается исключительно на металлической поверхности. В силу этой особенности на практике к ним обращаются при кислотном травлении металла, чтобы избавить его от окалины или ржавчины.

В большинстве случаев это ароматические либо алифатические химические соединения, среди составляющих компонентов которых присутствуют атомы кислорода и азота.

Адсорбционные и пассивирующие

На основании характера действия на коррозию в нефтяной промышленности, они могут быть адсорбционными либо пассивирующими.

Первые хорошо затормаживают течение химических реакций за счет создания дополнительной пленки на поверхности. Зачастую представители этой группы – ПАВы либо соединения органической природы.

Они способны дополнить защиту, которую обеспечивает оксидная пленка.

Оксидная плёнка

То есть, эффективность веществ этой группы возрастает с повышением доли кислорода в агрессивной среде и понижается с ее сокращением.

В случае применения ингибиторов пассивирующего типа на металлической поверхности будет создана дополнительная пленка. Она будет ее пассивировать. Представители таких ингибиторов – соединения неорганической природы с явными окислительными способностями (хроматы, нитриты).

На фоне их действия происходит сдвиг коррозионного потенциала в положительном направлении.

Практическое применение

Главное предназначение ингибиторов, применительно к нефтяной промышленности, состоит в сокращении агрессивного влияния среды на оборудование. Для этих веществ важна способность к адсорбции наряду с растворимостью в среде.

При добыче нефти эти вещества нашли широкое практическое применение. Чтобы обеспечить наиболее высокую эффективность, их выбирают всегда индивидуально, принимая во внимание существующие условия и особенности. Не менее важно грамотно подобрать дозировку основного реагента в зависимости от типа агрессивной среды.

Чтобы определить подходящее количество, нефтяная промышленность регулярно проводит оценку степени коррозии на оборудовании. После оценки полученных данных в специальной диспетчерской, объем ингибитора в системе может быть увеличен или уменьшен исходя из производственной необходимости.

Средство подвозится к определенному блоку для ввода в систему. Туда его перекачивает специальный насос (зачастую это оборудование шестеренчатого типа).

Шестеренчатый насос

Изначально оно поступает в специальную емкость, откуда при помощи дозировочных насосов перекачивается в трубопроводы и иное оборудование.

Помимо постоянного использования, существует вариант профилактической обработки теми же ингибиторами. К нему обращаются исходя из особенностей среды с периодичностью в один или два месяца. В этом случае дозировка значительно превышает. Эта манипуляция позволяет создать некий защитный слой на металлической поверхности трубопровода.

Особенности препаратов для нефтедобычи

Сама по себе нефть – это коррозионная среда с повышенной агрессивностью. Это обуславливается присутствием в ее составе сероводорода в растворенном состоянии.

Применение специальных ингибиторов требуется абсолютно для всех стадий добычи, транспортировки, хранения и переработки.

Наиболее востребованы препараты, создающие специальную пленку с гидрофобными свойствами на поверхности оборудования. На практике часто применяются средства на аминной основе.

На фоне регулярного применения указанных средств, коррозия в нефтяной промышленности сокращается. Вместе с ней минимизируются и затраты средств на восстановление поврежденных участков и досрочную замену оборудования. Чаще всего для защиты насосного и транспортирующего оборудования, самих нефтепроводов, обращаются к средствам типа СП-В с небольшой токсичностью, Олазол-Т2П.