CC BY
20
Список использованной литературы:
1. Большаков Г.Ф. Теоретические основы химмотологии. Стабильность топлив. - Томск: Томский филиал АН СССР, 1993. 24 с.
2. Чечкенев И.В. Разработка новых методов химмотологических исследований. Труды 25 ГосНИИ МО РФ. - М., Изд-во МО РФ, 1988. С. 149-150.
3. Приваленко А.Н., Красная Л.В., Назарова Т.И. и др. Исследование окисляемости основ смазочных масел//Международный научный журнал. 2013. № 3, С. 88-94.
4. Приваленко А.Н., Балак Г.М., Баграмова Э.К. и др. Атомно-абсорбционное определение металлов в нефтяных топливах//Международный технико-экономический журнал. 2013. №5. С. 97-108.
5. Приваленко А.Н., Балак Г.М., Зуева В.Д. и др. Определение содержания металлов в топливах для реактивных двигателей методом пламенной атомно-абсорбционной спектроскопии//Международный научный журнал. 2012. № 4. С. 95-100.
6. Бахшиев Н.Г. Спектроскопия межмолекулярных взаимодействий. - Л.: Наука, 1972. 283 с.
7. Гурьянова Е.Н., Гольдштейн И.П., Ромм И.П. Донорно-акцепторная связь. - М.: Химия, 1973. 362 с.
8. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и примнение. Справочник. /Под ред. В.М. Школьникова. - М.: Техинформ, 1999 г. 596 с.
9. Закупра В.А. Методы анализа и контроля в производстве поверхностно-активных веществ.- М.: Химия, 1977 г. 366 с.
© Квашнин А.Б., Пашкова А.А., 2023
УДК 622.692.12:66.061.16
Киракосян С.Н.
магистрант 2 курса, Институт гражданской защиты Удмуртский государственный университет
г. Ижевск, Россия
ЗАЩИТА НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ С ПОМОЩЬЮ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ
Аннотация
Одной из проблем нефтегазодобывающей промышленности является коррозия металлов, из которых состоит все нефтяное оборудование. Каждый год предприятия нефтяной промышленности несут огромные убытки из-за коррозии. Факторами, сопровождающими появление коррозии металлов, являются высокая агрессивность продуктов. Использование ингибиторов коррозии - наиболее эффективный способ борьбы с коррозией в различных средах. В наше время имеется множество различных ингибиторов, а также методов подачи реагентов в нефтяное оборудование или трубопроводы. Но универсального ингибитора не существует, что в свою очередь усложняет подбор правильного реагента и сохранность оборудования.
Ключевые слова
Коррозия металлов, ингибиторы, агрессивная среда, защитный эффект, методы подачи,
нефтегазодобывающая промышленность.
Kirakosyan S.N.
2nd year Master's student, Institute of Civil Protection
Udmurt State University Izhevsk, Russia
PROTECTION OF OILFIELD EQUIPMENT AND PIPELINES WITH CORROSION INHIBITORS
Annotation
One of the problems of the oil and gas industry is the corrosion of metals, which make up all oil equipment. Every year, oil industry enterprises suffer huge losses due to corrosion. The factors accompanying the appearance of metal corrosion are the high aggressiveness of the products. The use of corrosion inhibitors is the most effective way to combat corrosion in various environments. Nowadays, there are many different inhibitors, as well as methods of supplying reagents to oil equipment or pipelines. But there is no universal inhibitor, which in turn complicates the selection of the right reagent and the safety of equipment.
Keywords
Corrosion of metals, inhibitors, aggressive environment, protective effect, feeding methods, oil and gas industry.
Коррозия металла - проблема, с которой сталкивается нефтегазодобывающая промышленность, т.к. все нефтепромысловое оборудование состоит из него. Решение данной проблемы является важной задачей нефтегазовых компаний, т.к. каждый год она приводит к огромным убыткам.
Коррозия оборудования и трубопроводов образуется вследствие того, что большинство нефтегазовых месторождений обводненные. Ущербом коррозии является потеря металла и огромная стоимость изделий, разрушенных коррозией, косвенные потери [1].
Агрессивные среды снижают срок эксплуатации трубопроводов и оборудования, т.к. способствуют образованию коррозии. Агрессивность определяется наличием в продуктах агрессивных газов (сероводород, углекислый газ и кислород), водной фазы и ее физико-химическими свойствами.
Обводненная нефть и сточные воды, которые используются в системе ППД, являются наиболее агрессивными. К интенсивной коррозии используемого оборудования приводят различные методы интенсификации добычи нефти.
Ингибиторы в данном случае наиболее удобный и экономичный способ защиты оборудования от коррозии.
Ингибиторы - это химические вещества, которые при достаточной концентрации взаимодействуют с агрессивной средой, ослабляя или нейтрализуя ее действие на металл или металлопродукцию. Для предотвращения коррозии в окружающую среду добавляют вещества (органические и (или) неорганические), которые оказывают ингибирующее воздействие на металлическое оборудование, образовывая тонкую пленку на его поверхности и защищая от коррозии.
К ингибиторам предъявляется множество требований по технологическим и защитным свойствам (высокие защитные свойства при указанных давлениях и температурах, хорошую растворимость, адсорбционную способность и низкую температуру застывания). Это не должно влиять на стабилизацию водонефтяных эмульсий.
По механизму действия выделяются:
- ингибиторы адсорбции;
- ингибиторы пассивации.
По химической природе выделяют:
- неорганические ингибиторы;
- органические ингибиторы.
По своим физико-химическим свойствам ингибиторы делятся на:
- твердые;
- жидкие;
- летучие.
В зависимости от типа агрессивной среды ингибиторы различаются на применяемые:
- в нефтяных средах;
- в кислых средах;
- при коррозии сероводородом;
- при атмосферной коррозии;
- в нейтральных средах.
Органические поверхностно-активные вещества (ПАВ), защитный эффект которых обусловлен блокированием части металлической поверхности и изменением энергии активации в свободных зонах, чаще всего используются в кислой среде.
Действие ингибиторов обусловлено физическими и химическими свойствами, видом коррозионного разрушения, свойствами поверхности металла (пленочной структурой продуктов коррозии), которая вызывает коррозию [2,3].
Катодные и (или) анодные ингибиторы, в свою очередь, замедляют электродные реакции или скорость обеих реакций.
Защитную пленку, которая образуется на поверхности оборудования при использовании ингибиторов пассивации, способствует переходу металла в пассивное состояние. Чаще всего такие ингибиторы используются в нейтральных средах [4, 5].
Ингибиторы пассивации - это неорганические вещества с окислительными свойствами, которые образуют защитные оксидные пленки на поверхности металла. Потенциал коррозии смещается после обработки металлической поверхности ингибиторами пассивации. Данный вид ингибиторов считается наиболее эффективным из-за снижения скорости коррозии.
Но и среди органических веществ можно найти ингибиторы пассивации, способствующих адсорбции кислорода.
Частицы адсорбционных ингибиторов при взаимодействии с металлической поверхностью химически или электростатически, прикрепляются к ней. Это в свою очередь приводит к ингибированию процесса коррозии. Именно по адсорбционной способности ингибиторов, при контакте с поверхностью металла, можно определить их эффективность.
Образование химических связей с металлом и компонентами агрессивной среды способствуют защите поверхности металлического оборудования и адсорбции ингибиторов.
Одним из необходимых условий для защиты металлического оборудования органическими ингибиторами - его адсорбция на поверхности защищаемого оборудования [6].
Неорганические ингибиторы включают в себя пассивные, катодные, анодные и пленкообразующие ингибиторы [4]. Высокие защитные свойства ингибитору придает окислительная способность, которая способствует пассивации металла и помогает бороться с отложениями солей, но в тоже время при недостаточной или чрезмерной дозировке способствует местной коррозии [7].
Комплексные или неорганические соли, а также смеси солей более эффективны в предотвращении коррозии. Органические ингибиторы коррозии могут замедлить катодную и анодную реакцию процесса коррозии.
Ингибиторы на основе соединений азота получили очень широкое распространение.
Но не все используемые ингибиторы обеспечивают достаточный защитный эффект и на разных участках (кустах) этот показатель может существенно различаться. Растворимость ингибитора, низкая степень совместимости с пластовыми водами, неудачный подбор реагента - причина недостаточной защиты, которую стараются решить путем увеличения дозировки ингибитора, что не всегда эффективно.
Ингибиторы кислотной коррозии подавляют процесс разрушения металла за счет повышения поляризуемости анодного и (или) катодного процессов. В кислых средах чаще всего используются органические соединения. Защитный эффект органических ингибиторов зависит от их концентрации, температуры, степени адсорбции и природы их соединений.
В нейтральных средах коррозия протекает за счет воды. В данном случае реагент, который используется для защиты металлического оборудования - ингибитор пленкообразования. Он образует на поверхности металлического оборудования защитное покрытие от негативных факторов атмосферной коррозии, которые чаще всего носят не адсорбированный, а поэтапный характер. Защитное действие, механизм коррозии, структуры пленки и электрохимического поведения металла при коррозии определяют защитную способность ингибиторов данного типа.
Быстрое разрушение является недостатком ингибиторов пленкообразования, что в свою очередь требует многократного применения, решением которой является применение веществ, образующих прочную и долговечную пленку на поверхности металлического оборудования.
Ингибиторы также широко используются для защиты оборудования, контактирующего с различными средами.
В качестве ингибиторов коррозии низкоуглеродистых сталей в кислой среде используются некоторые вещества гомологичного ряда пиримидинов, ингибирующий эффект которых носит смешанный характер.
Но в любом случае использование универсальных ингибиторов у предприятий в приоритете. Данные реагенты способны защитить металлическое оборудование сразу от нескольких видов коррозии, поэтому при использовании ингибиторов преимущество отдается реагентам, сочетающим свойства ингибитора и бактерицида. Эти реагенты используются для защиты оборудования, контактирующего с топливом или другими нефтепродуктами, чтобы предотвратить возникновение коррозии при воздействии сероводородом.
Такой комплекс действий характеризуется определенными соединениями, обладающими свойствами ПАВ. Образование адсорбции на поверхности оборудования объясняется усиленным защитным эффектом при нахождении ингибитора в растворе в мицеллярном состоянии.
Ингибиторы могут использоваться и для удаления загрязнений с поверхности металла без растворения основного металла, т.к. если не использовать дополнительные добавки, которые уменьшат коррозионное разрушение металла, потери металла могут достигать неприемлемых значений для большинства изделий.
Подача ингибиторов в трубопровод осуществляется за счет блоков дозирования реагентов (БДР), которые предназначены для подачи реагентов и ингибиторов в трубопроводы для осуществления защиты оборудования от коррозии.
БДР состоит из двух насосов (насос-дозатор, который непрерывно дозирует ингибиторы коррозии в оборудование, и шестереночный насос, который заполняет технологические емкости ингибиторами и обеспечивает их перемешивание), расходной емкости (отвечает за ввод определенного количества реагентов за установленный промежуток времени) и технологической емкости (отвечает за хранение и подогрев ингибитора).
Методы ввода ингибиторов в трубопровод или оборудование делятся на [8]:
- метод постоянного дозирования;
- метод постоянного дозирования с предварительной ударной дозировкой;
- метод пробковых технологий;
- метод периодической подачи;
- метод закачки в пласт.
Для защиты трубопроводов от коррозии наиболее часто используется метод постоянного дозирования ингибиторов, в котором подача реагента в трубопровод осуществляется с помощью дозирующей установки в постоянном режиме.
Метод периодической подачи ингибитора используется для защиты скважины от коррозии. В данном методе подача реагента осуществляется серией закачки ингибитора в затрубное пространство скважины с выставленной частотой, которая зависит от производительности скважины.
Метод закачки ингибитора в пласт осуществляется за счет подачи реагента в призабойную зону пласта, где он впоследствии адсорбируется. Далее идет процесс фильтрации жидкости призабойной зоны, начинается процесс десорбции и ингибитор высвобождается, попадает в скважины и обеспечивает защиту от коррозии.
В наше время известен не один десяток реагентов, которые эффективно защищают металлическое оборудование от коррозии и помогают многим предприятиям снизить количество испорченного оборудования, косвенные потери и денежные средства. Прогресс в создании новых смесей ингибиторов коррозии уже достигнут. Но стоит отметить и недостатки, к которым можно отнести сложность подбора правильного реагента, отсутствие универсального ингибитора коррозии. Список использованной литературы:
1. Ибрагимов Н.Г., Хафизов А.Р., Шайдаков В.В. и др. Осложнения в нефтедобыче. - Уфа: ООО Изд-во научно-технической литературы «Монография». - 2003.
2. Вигдорович В.И., Стрельникова К.О. Критерий оценки защитной эффективности ингибиторов коррозии //Конденсированные среды и межфазные границы. - 2011. с. 24-28.
3. Габитов А.И. Итоги и перспективы в теории и практике борьбы с коррозией. - Уфа: Гос. изд-во научно-технической литературы «Реактив». - 1998.
4. Розенфельд И.Л. Ингибиторы коррозии. М.: Химия. - 1977.
5. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику: Пер. с англ./Под ред. А.М. Сухотина. — Л.: Химия, 1989.— Пер. изд., США, 1985. — 456 с.
6. Рахманкулов Д.Л., Бугай Д.Е., Габитов А.И. и др. Ингибиторы коррозии. Основы теории и практики применения. - Уфа: Гос. изд-во научно-технической литературы «Реактив». - 1997.
7. Сухотин А.М., Арчаков Ю.И. Коррозионная стойкость оборудования химических производств. Нефтеперерабатывающая промышленность: Справочное руководство. Л.: Химия. 1990. с. 400.
8. Булчаев Н.Д. Методы борьбы с коррозией металлов в условиях нефтедобычи // журнал The Second European Conference on Earth Sciences № 5. - 2015. 56-65 с.
9. Антипова В.А., Левашова В.И. Разработка ингибиторов сероводородной коррозии нефтедобывающего оборудования //Нефтехимия. - 2003.
© Киракосян С.Н., 2023
614.8.084
Маликова И.М.
2 курс магистратуры, горно-нефтяной факультет Уфимский государственный нефтяной технический университет
Фазылова Л.И.
2 курс магистратуры,технологический факультет Уфимский государственный нефтяной технический университет
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОСФЕРЫ И ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Аннотация
В данной статье рассматривается роль Техносферной безопасности в современном обществе, а
