Нафтопромисловий інгібітор корозії

Нафтопромисловий інгібітор корозії запобігає або сповільнює корозію, утворюючи захисний шар на металевих поверхнях, які піддаються впливу корозійних агентів. Цей захисний шар може складатися з кількох компонентів, залежно від типу інгібітора та конкретного застосування.

Деякі поширені механізми, за допомогою яких діють інгібітори корозії нафтопромислів, включають:
Катодний захист:Інгібітори можуть діяти як катодні протектори, запобігаючи утворенню корозійних осередків шляхом зниження швидкості анодної реакції. Цей механізм передбачає віддачу електронів поверхні металу, що кородує, що зменшує рушійну силу корозії.

Формування шару пасивації:Певні інгібітори можуть утворювати захисний шар на металевій поверхні, відомий як пасивуючий шар, який запобігає прямому контакту корозійних агентів з металом. Цей шар може складатися з різних матеріалів, таких як оксидні плівки, гідроксиди або інші сполуки, залежно від використовуваного інгібітора.

Хелатні агенти:Деякі інгібітори містять хелатоутворювачі, які можуть щільно зв’язуватися з іонами металів, запобігаючи їх участі в реакціях корозії. Утворюючи комплекси з іонами металу, ці агенти запобігають їх окисленню і таким чином уповільнюють швидкість корозії.

Нейтралізація корозійних агентів:Нафтопромислові інгібітори корозії також можуть працювати, нейтралізуючи корозійні агенти, такі як кислоти або розчинений кисень, у нафтовій або водній фазі. Цього можна досягти за допомогою хімічних реакцій між інгібітором і корозійним агентом, утворюючи нешкідливі продукти, які більше не становлять загрози для металевої поверхні.

Варто зазначити, що ефективність нафтопромислових інгібіторів корозії може змінюватися залежно від таких факторів, як тип і концентрація присутніх корозійних агентів, рН середовища, температура та специфічні властивості металевої поверхні. Тому вибір відповідного інгібітора для конкретного застосування вимагає ретельного розгляду цих факторів.

Згідно з нещодавнім дослідженням Асоціації із захисту матеріалів та ефективності (AMPP, раніше NACE), корозія є причиною понад 2,5 трильйонів доларів США (з «T») щорічних втрат і збитків для світової економіки. Для тих, хто веде рахунок, це 3,4% світового ВВП.
Це просто вражає. Очевидно, що запобігання корозії має величезне фінансове значення для світової промисловості.

По-перше, корисно розглянути, що таке корозія в нафті та газі. Простіше кажучи, корозія — це процес, під час якого рафіновані метали, як і сталь, піддаються хімічній реакції, яка спричиняє хімічне або електрохімічне руйнування металу.
У нафтових і газових процесах корозія металевого обладнання зазвичай виникає внаслідок одного з наступних процесів
Слабка корозія - метал піддається впливу вуглекислого газу (CO2) або кисню (O2), коли присутня вода
Кисла корозія - метал піддається впливу сірководню (H2S), коли присутня вода
Мікробна індукована корозія (MIC) - метал піддається впливу корозійних відходів, таких як CO2, H2S і кислоти, що виробляються бактеріями
Гальванічна корозія - метал роз'їдається під впливом інших металів в електроліті, часто з нечистою водою
У багатьох випадках інгібітори корозії використовуються для запобігання цим типам корозії в нафтових і газових процесах.

Інгібітор корозії - це хімічна сполука, призначена для запобігання або відстрочення процесу корозії за допомогою фізичних або хімічних засобів.
Інгібітори корозії використовуються як стаціонарні добавки до нафтових і газових процесів, тобто їх постійно вводять для запобігання корозії.
Інгібітори корозії – це лише один із способів боротьби з корозією в нафтогазовій промисловості. Інші методи включають катодний захист, захисні покриття та вибір відповідного матеріалу.

У нафтовій і газовій промисловості існує 3 основних типи хімікатів, які використовуються для запобігання корозії:
Плівкоутворюючі інгібітори корозії
Плівкоутворюючі інгібітори корозії фізично запобігають корозії, утворюючи плівку на внутрішній поверхні трубопроводу чи посудини. Ця плівка відштовхує воду, що містить корозійні елементи, запобігаючи контакту з поверхнею трубопроводу. У плівкоутворюючих інгібіторах корозії використовується багато типів хімікатів, хоча часто використовуються побічні продукти азолу та піримідину. У деяких випадках плівкоутворюючі інгібітори корозії також можна використовувати для запобігання утворенню небажаних опадів, таких як накип, на внутрішніх частинах трубопроводу. Їх часто називають «змішаними інгібіторами» або «комбінованими інгібіторами».

Поглиначі газів, такі як поглиначі кисню, поглиначі вуглекислого газу та поглиначі сірководню, пригнічують корозію шляхом хімічного перетворення корозійних газів у некорозійні матеріали шляхом хімічної взаємодії. Ці хімічні речовини часто містять триазин або різні аміни.

Біоциди пригнічують спричинену мікробами корозію (MIC), знищуючи та запобігаючи утворенню колоній бактерій. Глутаровий альдегід є поширеним біоцидом, який використовується в нафтовій і газовій промисловості.

Ці три типи інгібіторів корозії вводять у процес виробництва нафти, води та природного газу для запобігання корозії обладнання, трубопроводів і резервуарів.

Проблема, звичайно, полягає в тому, щоб визначити, яку кількість інгібітора корозії потрібно вводити. Оскільки багато з цих хімікатів можуть створювати головний біль для подальших процесів і переробки, важливо звести до мінімуму надмірне використання хімікатів. У той же час недостатнє вливання ставить активи під загрозу краху.

Таким чином, нафтогазові оператори та їхні постачальники послуг шукають кращі способи набору розрахунків швидкості впорскування для інгібіторів корозії та автоматизації концентрацій обробки.

Оскільки точне хімічне впорскування інгібіторів корозії має вирішальне значення для зниження витрат у всіх нафтових і газових процесах, операторам будь-якого розміру слід розглянути економічні засоби автоматизації впорскування інгібіторів корозії.
Ось 3 корисні поради щодо автоматизації впорскування інгібітора корозії в нафтових і газових процесах.

● Використовуйте витратомір
Одним із найпростіших способів мінімізації витрат інгібіторів корозії, зберігаючи при цьому прийнятну цілісність активів, є використання даних витратоміра в режимі реального часу для інформування про швидкість впорскування.
У більшості випадків інгібітори плівкоутворення вводять у процес у точних концентраціях на основі відомого обводнення та рівнів домішок у цьому процесі. Якщо припустити, що ці відсотки залишаються стабільними, витратомір може повідомити необхідний обсяг інгібіторів корозії на основі заданої концентрації.
Це особливо корисно в процесах, де швидкість потоку значно коливається день-у-день, наприклад, у відведеннях солоної води або системах транспортування видобутої води.

● Вимірюйте низхідні показники для інформування про майбутні застосування
Одним із найпоширеніших способів забезпечення належних рівнів обробки інгібіторів плівкоутворення є вимірювання залишків хімічних речовин у нижній частині. Вимірювання залишків включає відбір проб рідини, що йде за потоком, для визначення концентрації інгібіторів корозії в процесі.

Якщо інгібітори корозії застосовуються у відповідних концентраціях, має залишатися деяка, хоча й мінімальна, залишкова хімія. Якщо залишків немає, ми можемо припустити, що не отримуємо повного захисту. Якщо ми вимірюємо забагато залишків, то можемо припустити, що лікуємо надмірно.

Подібно до вимірювання залишків, компаніям слід починати вимірювати фактичну корозію в обладнанні після ін’єкції інгібітора корозії за допомогою датчиків корозії. Цей процес «замикання циклу» може з часом показати, наскільки ефективними є інгібітори корозії для фактичного запобігання корозії.
Звичайно, процес вимірювання корозії може бути складним завданням. Може бути важко зрозуміти, куди розташувати зонди та коли знімати показання. У окремих програмах це може бути малокорисним.

● Виміряйте фактичне використання хімікатів
Для будь-якого нафтогазового оператора чи постачальника послуг, які прагнуть зменшити витрати на корозію та інгібітори корозії, два вищезазначені методи можуть мати велике значення.
Однак ці два методи повинні базуватися на точних даних про використання хімікатів.
Дуже часто вважається, що фактичне дозування хімічної речовини відбувається із встановленою швидкістю. Постфактум аналіз припускає, що якщо насос був налаштований на 15 GPD, то він впорскував 15 GPD протягом цього періоду часу.
Насправді це припущення є категорично хибним, і якщо на нього покладатися, воно продовжуватиме бентежити тих, хто намагається оптимізувати свої програми автоматизації інгібіторів корозії.
WellAware дослідив тисячі систем впорскування хімікатів по всьому світу. Ми спостерігали та автоматизували системи, які минулого року впорснули понад 860,000 галонів інгібітора корозії.

Скидання забрудненої води:Інгібітори корозії можуть вимиватися у видобуту воду або стічні води під час видобутку нафти та газу, потенційно забруднюючи поверхневі або підземні води, якщо їх не обробити належним чином перед скиданням.
Вплив на екосистеми:Хімічні речовини, що містяться в інгібіторах корозії, можуть мати шкідливий вплив на водну флору і фауну, наприклад, змінювати баланс pH або втручатися в природні біологічні функції організмів.

Правильне поводження та утилізація:З інгібіторами корозії слід поводитись відповідно до суворих протоколів безпеки та утилізовувати через належні засоби поводження з відходами, які можуть очищати воду для видалення забруднень перед скиданням.

Водне господарство:Оператори повинні впроваджувати ефективні стратегії управління водними ресурсами, щоб зменшити обсяг видобутої води та якомога більше переробляти чи повторно використовувати, зводячи до мінімуму потребу у прісній воді та скидання очищеної води.

Технології хімічного відновлення:Застосування технологій, які зменшують кількість необхідних хімічних добавок, таких як передові матеріали та покриття, може допомогти зменшити вплив інгібіторів корозії на навколишнє середовище.

Екологічно прийнятні інгібітори:Досліджуйте та використовуйте інгібітори корозії, розроблені з екологічно чистими хімікатами, які створюють менший ризик для екосистем у разі випадкового викиду.

Регулярний моніторинг і тестування:Регулярно перевіряйте та перевіряйте стічні води на забруднення, переконавшись, що вони відповідають нормативним стандартам перед скиданням.

Навчання та підвищення обізнаності:Проведіть навчання персоналу, який працює з інгібіторами корозії, щоб підвищити обізнаність про потенційні ризики та важливість дотримання належних процедур поводження.

Співпраця з контролюючими органами:Тісно співпрацюйте з природоохоронними органами та дотримуйтеся місцевих правил і міжнародних стандартів, щоб переконатися, що використання інгібіторів корозії в межах допустимих екологічних норм.

Впроваджуючи ці заходи, нафтогазовидобувна промисловість може пом’якшити вплив інгібіторів корозії нафтопромислів на навколишнє середовище, захищаючи при цьому цілісність активів нафтопромислів.