Научная статья на тему 'О прогнозировании срока службы труб в сероводородсодержащих средах'

О прогнозировании срока службы труб в сероводородсодержащих средах Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
134
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Пышминцев И. Ю., Веселов И. Н., Костицына И. В.

Разработка нефтяных и газовых месторождений неразрывно связана с коррозионным разрушением нефтегазового оборудования, в частности трубопроводов, вследствие повышенной коррозионной активности транспортируемого продукта. В большинстве случаев коррозионная активность перекачиваемой нефтегазовой эмульсии определяется агрессивностью водной фазы, ее химическим и физическим состоянием - составом и концентрацией растворенных солей, наличием кислорода и кислых газов (углекислого газа, сероводорода), их парциальным давлением, температурой, скоростью движения и характером потока.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Пышминцев И. Ю., Веселов И. Н., Костицына И. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «О прогнозировании срока службы труб в сероводородсодержащих средах»

ЗАщИТА ОТ кОРРОЗИИ

и.Ю. Пышминцев, и.н. веселов, и.в. костицына, ОАО «РосНИТИ»

о прогнозировании срока службы труб в сероводородсодержащих средах

Разработка нефтяных и газовых месторождений неразрывно связана с коррозионным разрушением нефтегазового оборудования, в частности трубопроводов, вследствие повышенной коррозионной активности транспортируемого продукта. В большинстве случаев коррозионная активность перекачиваемой нефтегазовой эмульсии определяется агрессивностью водной фазы, ее химическим и физическим состоянием - составом и концентрацией растворенных солей, наличием кислорода и кислых газов (углекислого газа, сероводорода), их парциальным давлением, температурой, скоростью движения и характером потока.

Истощение легкодоступных нефтяных и газовых месторождений явилось причиной активного освоения в последние годы Оренбургского и Астраханского газоконденсатных месторождений, отличающихся повышенной коррозионностью промысловых сред. По этой же причине прибегают к увеличению глубины скважин, использованию различных методов повышения эффективности извлечения продукта (дополнительное нагнетание пара, углекислого газа, нефтяного попутного газа, закачка в пласты пре-

сной озерной или речной воды, частичное сжигание нефти и газа в пласте и др.), что приводит к ужесточению условий эксплуатации в результате повышения давления, температуры, содержания хлоридов, углекислого газа и сероводорода. Магистральные и промысловые нефте-и газопроводы, применяемые для добычи и транспортировки нефти и газа, зачастую работают в экстремальных климатических и природно-геологи-ческих условиях, контактируя с корро-зионно-агрессивными продуктами; их

разрушение сопровождается крупными материальными потерями и экологическими катастрофами. Впервые с проблемами,связанными с эксплуатацией труб в средах с повышенным содержанием сероводорода, столкнулись в середине прошлого века при разработке нефте- газовых месторождений в США и Канаде. Ряд аварий на месторождениях обнаружил очевидную необходимость создания нормативной документации, регламентирующей требования к материалам, пригодным для эксплуатации в «кислых» средах. По требованию нефтедобывающих компаний в 1950 г. в NACE был создан комитет, который занялся анализом причин случающихся аварий и выработкой рекомендаций по их предотвращению [1, 2]. Результатом работы комитета явилась разработка стандарта NACE MR0175, который за прошедшие годы претерпел несколько редакций, с внесением изменений. В настоящее время стандарт NACE MR0175/IS0 15156 «Нефтяная и газодобывающая промышленность — Материалы для применения в H2S-ro-

Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности (ОАО «РосНИТИ», г. Челябинск) — головная организация в области трубного производства России, образован в 1961 году (УралНИТИ). Направления работы — разработка научной, технической, нормативной документации, практическое применение которых позволяет обеспечивать устойчивое развитие трубной промышленности, разработку новых технологий, перспективных материалов и новых видов трубной продукции.

С 2004 г. институт является корпоративным членом международной ассоциации инженеров-коррозионистов (NACE — «National Association of Corrosion Engineers», штаб-квартира - Хьюстон, США). NACE является законодателем и основным разработчиком стандартов и другой нормативной документации в области испытаний и аттестации материалов для нефтегазодобывающей и перерабатывающей отраслей промышленности.

28 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

\\ № 9 \\ сентябрь \ 2006

Предприятие ЗАО «ТЕРМА»

является производителем термоусаживающихся материалов «ТЕРМА» для антикоррозионной защиты тепло-, водо-, газо-, нефтепроводов с 1997 г.

Основными областями применения нашей продукции являются:

Изоляция стальной трубы, не имеющей базовой заводской изоляции, методом спиральной намотки в заводских либо трассовых условиях. Нанесение защитной обертки на трубы, покрытые битумным слоем. Изоляция стальной трубы методом спиральной намотки при проведении переизоляционных работ в трассовых условиях. Изоляция сварных стыков труб диаметром до 1420 мм с заводским полиэтиленовым покрытием и покрытием на основе термоусаживающихся лент с возможностью получения двух- и трехслойной изоляции.

Ремонт мест повреждения заводского полиэтиленового покрытия или покрытия на основе термоусаживающихся лент путем заполнения места повреждения полимерным заполнителем с последующей установкой армированной заплатки для увеличения прочностных свойств покрытия. Гидроизоляция теплопроводов различного назначения с температурой носителя до 150°С.

Изоляция тройников, отводов и фасонных изделий в базовых и трассовых условиях.

ТЕрМП

Россия, 192029, г. Санкт-Петербург, ул. Дудко, 3 Тел. 8(812) 740-37-39, 335-57-50, 335-57-52 Факс 8(812)740-37-38

Е-таП: terma01@yandex.ru

info@terma-spb.ru

Сайт: www.terma-spb.ru

ООО «Копейский завод изоляции труб»

Россия. 455656. Челябинская обл., г Копейск, гос. Железнодорожный, ул. Мечникова, 1 т*п.{3512) №03-59 те л.,'факс; (3512) 62-39-16 www.hzft.ni е-тэП: hzit@chcl.3uinet.rii

(.Изоляция

Имеющееся на зааоде оборудование позволяет наносить следующие виды антикоррозионных покрытий; эпоксидное, дв у к и трёхслойное экструдиро ванное, Диаметр изолируемых труб с 273 по 1420 мм. Проектная мощность 300 км усреднённого диаметра (1020мм) а год, В 2004 году получены положительные результаты испытаний заводского покрытия на соответствие Техническим требованиям ОАО «А К» Транснефть. Трубы завода с наружным защитным покрытием используются при капитальном ремонте и строительстве газопроводов ОАО «Газпром«.

II.Изготовление гнутых отводов

Создан и успешно функционирует цех по изготовлению гнутых отводов клк из изолированных так и из чёрных тру6 диаметром от219мм до1420ммвкпючительно. Гнутые отводы соответствуют требованиям ГОСТ 24950-81 и ТУ 1468-013-00154341-03,

III. Восстановление труб бывших 8 эксплуатации

Введён в строй цех по восстановлению труб бывших в эксплуатации диаметром от 530 мм до 1420мм, мощность цеха ТОО км в год усреднённого диаметра (1020мм],

14 Г ¿---ъ

-i ..........fYM вШ ' V, L. q

держащих средах для добычи нефти и природного газа» (вступил в силу в 2003 г.) является гармонизированным международным стандартом, в разработке которого помимо NACE принималаучастие Европейская федерация по коррозии (EFC). Этот документ на сегодняшний день является основным, регламентирующим выбор материалов, стойких к воздействию серо-водородсодержащих сред.

NACE MR0175/IS0 15156 предполагает два метода оценки пригодности материалов: 1 - по результатам лабораторных испытаний; 2 - на основании опыта эксплуатации в реальных условиях. В свою очередь, порядок проведения лабораторных испытаний регламентируется стандартами: NACE TM0169-2000 «Стандартный метод испытаний. Лабораторные испытания металлов на коррозионную стойкость», NACE TM0284-2003 «Стандартный метод испытаний. Оценка сталей для трубопроводов и сосудов высокого давления на стойкость к водородному растрескиванию», NACE ТМ0177-2005 «Стандартный метод испытаний. Лабораторные испытания металлов на сопротивление сульфидному растрескиванию под напряжением и коррозионному растрескиванию под напряжением в HjS-содержащих средах». Результаты лабораторных исследований позволяют сделать предварительную оценку коррозионной стойкости сталей и сплавов и принять решение о целесообразности проведения эксплуатационных испытаний. В Российском научно-исследовательском институте трубной промышленности имеется структурное подразделение - Лаборатория коррозионных испытаний, аттестованная «Челябинским центром стандартизации, метрологии и сертификации», в которой имеется необходимое оборудование для проведения комплексных исследований коррозионной стойкости материалов. В качестве нормативной базы при проведении испытаний используются ГОСТ 9.905-82 «Методы коррозионных испытаний. Общие требования», МСКР 01-85 «Методика испытаний сталей на стойкость против сероводородного коррозионного растрескивания», Р 54298-92 «Расчеты и испытания на прочность. Методы определения сопротивления материалов воздействию сероводородсодержащих сред», а также вышеупомянутые стандарты NACE MR0175/IS0 15156, NACE TM0169-2000, NACE TM0284-2003, NACE ТМ0177-2005. Помимо стандартных испытаний и выдачи заключений о соответствии материала требованиям нормативной документации, в лаборатории проводятся комплексные исследования коррозионной стойкости образцов перспективных сталей и сплавов. Кроме того, проводится анализ результатов эксплуатационных

\\ № 9 \\ сентябрь \ 2006

\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

№ 9 \\ сентябрь \ 2006

испытаний трубной продукции в раз- работать научно обоснованный про-

личных климатических условиях, на гноз срока эксплуатации трубной про-

месторождениях с разной коррозион- дукции в различных условиях. Точность

ной активностью транспортируемого прогноза определяется рядом факто-

продукта. Такой подход позволяет вы- ров. Необходимо учитывать свойства

материалов, из которых изготовлены трубы, технологию изготовления, конкретные условия эксплуатации, применение защитных мероприятий (нанесение защитных покрытий, ингибирова-

энергетика ■

■ вагоны ■ ветрогенераторы ■ химическая промышленность ■ судостроение/судоремонт

простой способ защитить ваши капитальные вложения

■ ХЕМПЕЛЬ на протяжении почти целого столетия предоставляет высококачественные долговечные системы защитных покрытий для нефтегазовой промышленности.

■ ХЕМПЕЛЬ предлагает идеальные решения для защиты объектов как на суше, так и в открытом море, где требуется высокая устойчивость к воздействию агрессивных сред.

■ ХЕМПЕЛЬ предоставляет профессиональное техническое обслуживание и консультационные услуги.

ЗАО «ХЕМПЕЛЬ»

129090 Москва, ул. Большая Спасская, 12, офис 81-82 в: (495) 974 14 48 факс: (495) 974 14 49 E-mail: moscow-office@ru.hempel.com

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ

ние, использование катодной, анодной защит) и др. (см. рис.). Учет всех факторов, влияющих на работоспособность труб, непременное условие точности разрабатываемых прогнозов. Точность лабораторной оценки свойств материала труб в РосНИТИ гарантируется соблюдением требований соответствующей нормативной документации (ГОСТы, Стандарты), квалификацией и опытом персонала, метрологическим обеспечением проводимых исследований, функционированием системы менеджмента качества, соответствующей требованиям международных стандартов ISO 9001:2000. Обратная связь с потребителями трубной продукции (нефтегазодобывающая отрасль), информация о сроках безаварийной эксплуатации труб, причинах выхода из строя, условиях эксплуатации позволяют сделать выбор наиболее перспективных марок сталей и технологий производства труб, а также делать более точные прогнозы сроков эксплу-

атации продукции в различных природ-но-геологических условиях. Исследования, выполненные ОАО «РосНИТИ» совместно с производителями трубной продукции в последние годы, позволили разработать новые марки сталей и сплавов и технологии изготовления труб в коррозионностой-ком исполнении:

• нефтегазопроводных труб для Астраханского газоконденсатного месторождения [3];

• обсадных и насосно-компрессорных труб высоких групп прочности [4];

• бурильных труб высоких групп прочности [5];

• высокопрочных труб из коррозионно-стойких никелевых сплавов для Астраханского газоконденсатного месторождения [6].

Необходимо отметить, что ранее такая трубная продукция в России не производилась, и она закупалась у ведущих производителей Японии, Европы и Америки.

ЛИТЕРАТУРА

1. D.H. Patrick, «MR0175 - a history and development study», Corrosion'99, #418

2. D. E. Milliams, R. N. Tuttle, «ISO15156/NACE MR0175 - a new international standard for metallic materials for use in oil and gas production in sour environments», Corrosion'2003, #03090.

3. Ю.В. Бодров, А.И. Грехов, П.Ю. Горожанин и др. Технология производства нефтегазопроводных труб категории прочности Х42 // Металлург, 2006. № 1, с. 75-78.

4. И.Н. Веселов, И.Ю. Пышминцев Основные направления и результаты работ по разработке технологии производства обсадных и насосно-компрес-сорных труб из сталей типа L80S, C90S, P110S для ОАО «Газпром». В кн.: Материалы научно-практической конференции «Трубы для нефтегазового комплекса России. Обсадные, насосно-компрессорные, бурильные». Тематический сборник научных трудов ОАО «РосНИТИ» — Таганрог. Издательство «БАННЭРплюс», 2005, с. 104-118.

5. С.М. Битюков, И.Ю. Пышминцев, М.Н. Лефлер, С.Ю. Жукова. Освоение производства бурильных труб с приваренными замками в сероводородостойком исполнении. В кн.: Труды XIII Международной научно-практической конференции «Трубы-2005». Челябинск, ОАО «РосНИТИ», 2005, часть 1, с. 230-234.

6. С.В. Беликов, Ю.В. Бодров, И.Н. Веселов и др. Освоение производства насосно-компрессорных труб из высококоррозионностойкого сплава на ОАО «СинТЗ». В кн.: Труды XIII Международной научно-практической конференции «Трубы-2005». Челябинск, ОАО «РосНИТИ», 2005, часть 1, с. 195-199.

ЧУ

Краски ЙОТУ H - непревзойденная защита от коррозии !

JOTUN

W

______iiL^^f

Продажа краски со склада в Санкт-Петербурге.

Приглашаем к сотрудничеству региона и iu uiлерок,

Имсстси-мультиколорнан машина.

I IPO£ViC

198096 С-1 (етербург притачек д.57 оф.31 те;!, (812) Ш 8« факс (812) 783 i>5 25

E-mail: гussi».reception(Sijotiin.com

WWWjOtUD.rU ^

^ ТИАЛ

Торговый дом ТИМ Термоусаживающиеся Изоляционные Материалы

ТИАЛ - это термоусаживающиеся изоляционные материалы для антикоррозионной защиты трубопроводов, которые включают в себя:

ТИАЛ-М - манжета для изоляции сварных стыков труб с 2-х, 3-х слойным заводским полиэтиленовым покрытием диаметром до 1420 мм.

ТИАЛ-ЗП - замковая пластина (замок) для замыкания в кольцо манжет при изоляции сварных стыков труб с заводским полиэтиленовым покрытием. ТИАЛ-Л - для антикоррозионной защиты основного тела стальных трубопроводов, отводов, переходов, тройников и прочих фасонных частей трубопроводов диаметром до 1420 мм. ТИАЛ-Р, ТИАЛ-3 - лента для ремонта нарушенного заводского полиэтиленового покрытия труб в базовых и трассовых условиях.

www.tial.ru

+7(495) 974-70-08 +7(495) 974-70-09

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.