Naftos telkinio korozijos inhibitorius

Naftos telkinio korozijos inhibitorius apsaugo nuo korozijos arba ją sulėtina, sudarydamas apsauginį sluoksnį ant metalinių paviršių, kurie yra veikiami korozinių medžiagų. Šis apsauginis sluoksnis gali būti sudarytas iš kelių komponentų, priklausomai nuo inhibitoriaus tipo ir konkretaus naudojimo.

Kai kurie bendri mechanizmai, kuriais veikia naftos telkinių korozijos inhibitoriai, yra šie:
Katodinė apsauga:Inhibitoriai gali veikti kaip katodinės apsaugos, užkertant kelią korozijos ląstelių susidarymui, sumažinant anodinės reakcijos greitį. Šis mechanizmas apima elektronų donorystę ant korozijos sukeliančio metalo paviršiaus, o tai sumažina korozijos varomąją jėgą.

Pasyvavimo sluoksnio formavimas:Tam tikri inhibitoriai ant metalo paviršiaus gali sudaryti apsauginį sluoksnį, vadinamą pasyvavimo sluoksniu, kuris neleidžia korozinėms medžiagoms tiesiogiai liestis su metalu. Šis sluoksnis gali būti sudarytas iš įvairių medžiagų, tokių kaip oksido plėvelės, hidroksidai ar kiti junginiai, priklausomai nuo naudojamo inhibitoriaus.

Chelatinės medžiagos:Kai kuriuose inhibitoriuose yra kompleksonų, kurie gali glaudžiai jungtis su metalo jonais ir neleidžia jiems dalyvauti korozijos reakcijose. Kompleksuodami su metalo jonais, šios medžiagos neleidžia jiems oksiduotis ir taip sulėtina korozijos greitį.

Korozinių medžiagų neutralizavimas:Naftos telkinių korozijos inhibitoriai taip pat gali veikti neutralizuodami ėsdinančias medžiagas, tokias kaip rūgštys arba ištirpęs deguonis, aliejaus arba vandens fazėje. Tai galima pasiekti vykstant cheminėms reakcijoms tarp inhibitoriaus ir ėsdinančios medžiagos, susidarant nekenksmingiems produktams, kurie nebekelia grėsmės metalo paviršiui.

Verta paminėti, kad naftos telkinių korozijos inhibitorių efektyvumas gali skirtis priklausomai nuo tokių veiksnių, kaip koroziją sukeliančių medžiagų tipas ir koncentracija, aplinkos pH, temperatūra ir specifinės metalo paviršiaus savybės. Todėl norint pasirinkti tinkamą inhibitorių tam tikram pritaikymui, reikia atidžiai apsvarstyti šiuos veiksnius.

Remiantis naujausiu Medžiagų apsaugos ir eksploatacinių savybių asociacijos (AMPP, anksčiau NACE) tyrimu, korozija kasmet sukelia daugiau nei 2,5 trilijono USD (su "T") nuostolių ir žalos pasaulio ekonomikai. Tiems, kurie laikosi balų, tai yra 3,4 % pasaulio BVP.
Tai tiesiog stulbina. Akivaizdu, kad korozijos slopinimas pasaulinei pramonei yra labai svarbus finansiškai.

Pirma, naudinga konkrečiai išsiaiškinti, kas yra naftos ir dujų korozija. Paprasčiau tariant, korozija yra procesas, kurio metu rafinuoti metalai, pavyzdžiui, plienas, patiria cheminę reakciją, kuri sukelia cheminį ar elektrocheminį metalo gedimą.
Naftos ir dujų procesuose metalo įrangos korozija paprastai atsiranda dėl vieno iš šių procesų
Saldi korozija – metalas yra veikiamas anglies dioksido (CO2) arba deguonies (O2), kai yra vandens
Rūgščioji korozija – metalas yra veikiamas sieros vandenilio (H2S), kai yra vandens
Mikrobų sukelta korozija (MIC) – metalas yra veikiamas korozinių atliekų produktų, tokių kaip CO2, H2S ir bakterijų gaminamos rūgštys.
Galvaninė korozija – metalas korozuoja, kai yra veikiamas kitų metalų elektrolite, dažnai nešvaraus vandens
Daugeliu atvejų korozijos inhibitoriai naudojami siekiant užkirsti kelią tokio tipo korozijai naftos ir dujų procesuose.

Korozijos inhibitorius yra cheminis junginys, skirtas užkirsti kelią korozijos procesui arba jį atidėti naudojant fizines ar chemines priemones.
Korozijos inhibitoriai naudojami kaip pastovus naftos ir dujų procesų priedas, tai reiškia, kad jie nuolat įpurškiami, kad būtų išvengta korozijos.
Korozijos inhibitoriai yra tik vienas iš būdų, kaip naftos ir dujų pramonė kovoja su korozija. Kiti metodai apima katodinę apsaugą, apsaugines dangas ir tinkamą medžiagų parinkimą.

Naftos ir dujų pramonėje korozijai slopinti naudojamos 3 pagrindinės cheminių medžiagų rūšys:
Plėvelę formuojantys korozijos inhibitoriai
Plėvelę formuojantys korozijos inhibitoriai fiziškai apsaugo nuo korozijos, sudarydami plėvelę ant dujotiekio arba indo vidaus. Ši plėvelė atstumia vandenį, kuriame yra korozinių elementų, ir neleidžia liestis su dujotiekio paviršiumi. Plėvelę formuojančiuose korozijos inhibitoriuose naudojama daugybė cheminių medžiagų rūšių, nors dažnai naudojami šalutiniai azolo ir pirimidino produktai. Tam tikrais atvejais plėvelę sudarantys korozijos inhibitoriai taip pat gali būti naudojami siekiant išvengti nepageidaujamų nuosėdų, tokių kaip nuosėdos, susidarymo ant dujotiekio vidinių elementų. Jie dažnai vadinami „mišriaisiais inhibitoriais“ arba „kombinuotais inhibitoriais“.

Dujų šalintuvai, tokie kaip deguonies, anglies dioksido ir vandenilio sulfido, slopina koroziją, nes cheminės sąveikos metu korozinės dujos paverčiamos nekorozinėmis medžiagomis. Šiose cheminėse medžiagose dažnai yra triazino arba įvairių aminų.

Biocidai slopina mikrobų sukeltą koroziją (MIK), naikindami bakterijų kolonijas ir užkertant kelią jų susidarymui. Glutaraldehidas yra įprastas biocidas, naudojamas naftos ir dujų pramonėje.

Šie trijų tipų korozijos inhibitoriai įpurškiami į naftos, vandens ir gamtinių dujų procesus, kad būtų išvengta įrangos, vamzdynų ir indų korozijos.

Žinoma, iššūkis yra išsiaiškinti, kiek korozijos inhibitoriaus suleisti. Kadangi daugelis šių cheminių medžiagų gali sukelti galvos skausmą dėl tolesnių procesų ir rafinavimo, svarbu sumažinti cheminių medžiagų perteklių. Tuo pačiu metu dėl nepakankamo įpurškimo turtas rizikuoja žlugti.

Naftos ir dujų operatoriai ir jų paslaugų teikėjai ieško geresnių būdų, kaip apskaičiuoti korozijos inhibitorių įpurškimo greitį ir automatizuoti apdorojimo koncentracijas.

Kadangi tikslus cheminis korozijos inhibitorių įpurškimas yra labai svarbus siekiant sumažinti visų naftos ir dujų procesų sąnaudas, visų dydžių operatoriai turėtų apsvarstyti ekonomines galimybes automatizuoti korozijos inhibitorių įpurškimą.
Štai 3 naudingi patarimai, kaip automatizuoti korozijos inhibitorių įpurškimą naftos ir dujų procesuose.

● Naudokite srauto matuoklį
Vienas iš paprasčiausių būdų, kaip sumažinti korozijos inhibitorių švaistymą, išlaikant priimtiną turto vientisumą, yra naudoti realaus laiko srauto matuoklio duomenis įpurškimo greičiui informuoti.
Daugeliu atvejų plėvelę formuojantys inhibitoriai įpurškiami tikslios koncentracijos į procesą, pagrįstą žinomais vandens įtrūkimais ir priemaišų lygiais tame procese. Darant prielaidą, kad šie procentai išlieka stabilūs, srauto matuoklis gali nurodyti reikiamą korozijos inhibitorių kiekį pagal nustatytą koncentraciją.
Tai ypač naudinga procesuose, kuriuose srauto greitis labai svyruoja kiekvieną dieną, pavyzdžiui, sūraus vandens šalinimo ar pagaminto vandens perdavimo sistemose.

● Išmatuokite pasroviui, kad informuotumėte apie būsimas programas
Vienas iš labiausiai paplitusių būdų užtikrinti tinkamą plėvelę formuojančių inhibitorių apdorojimo lygį yra cheminių likučių matavimas pasroviui. Likučių matavimas apima skysčių mėginių ėmimą, kad būtų galima nustatyti korozijos inhibitorių koncentraciją procese.

Jei korozijos inhibitoriai naudojami tinkamomis koncentracijomis, pasroviui turėtų būti šiek tiek, nors ir minimalios, likutinės cheminės medžiagos. Jei likučių nėra, galime manyti, kad negauname visiškos apsaugos. Jei išmatuosime per daug likučių, galime manyti, kad gydome per daug.

Panašiai kaip ir liekamasis matavimas, įmonės turėtų pradėti matuoti faktinę koroziją įrangoje, esančioje po korozijos inhibitorių įpurškimo, naudodamos korozijos zondus. Šis „kilpos uždarymo“ procesas laikui bėgant gali parodyti, kaip veiksmingi korozijos inhibitoriai iš tikrųjų užkerta kelią korozijai.
Žinoma, korozijos matavimo procesas gali būti sudėtingas. Gali būti sunku žinoti, kur dėti zondus ir kada imti rodmenis. Atskirose programose tai gali būti mažai naudinga.

● Išmatuokite faktinį cheminių medžiagų naudojimą
Bet kuriam naftos ir dujų operatoriui ar paslaugų teikėjui, norinčiam sumažinti korozijos ir korozijos inhibitorių kainą, pirmiau minėti du metodai gali būti labai naudingi.
Tačiau šie du metodai turi būti pagrįsti tiksliais cheminių medžiagų naudojimo duomenimis.
Pernelyg dažnai manoma, kad tikroji cheminė medžiaga dozuojama pagal nustatytą greitį. Atlikus faktinę analizę daroma prielaida, kad jei siurblys buvo nustatytas ties 15 GPD, per tą laikotarpį jis įpurškė 15 GPD.
Tiesą sakant, ši prielaida yra kategoriškai klaidinga ir, jei ja bus remiamasi, ji ir toliau trikdys tuos, kurie bando optimizuoti savo korozijos inhibitorių automatizavimo programas.
„WellAware“ ištyrė tūkstančius cheminių medžiagų įpurškimo sistemų visame pasaulyje. Stebėjome ir automatizavome sistemas, kurios praėjusiais metais suleido daugiau nei 860,000 galonų korozijos inhibitorių.

Užteršto vandens išleidimas:Gaminant naftą ir dujas, korozijos inhibitoriai gali išsiplauti į susidariusį vandenį arba nuotekas ir gali užteršti paviršinius ar požeminius vandenis, jei prieš išleidimą nėra tinkamai išvalomi.
Poveikis ekosistemoms:Korozijos inhibitoriuose esančios cheminės medžiagos gali turėti žalingą poveikį vandens gyvūnijai, pavyzdžiui, pakeisti pH balansą arba trukdyti natūralioms biologinėms organizmų funkcijoms.

Tinkamas tvarkymas ir šalinimas:Korozijos inhibitoriai turi būti tvarkomi laikantis griežtų saugos protokolų ir pašalinami per tinkamus atliekų tvarkymo įrenginius, kurie gali išvalyti vandenį, kad pašalintų teršalus prieš išleidžiant.

Vandens tvarkymas:Veiklos vykdytojai turėtų įgyvendinti veiksmingas vandens valdymo strategijas, kad sumažintų pagaminamo vandens kiekį ir kiek įmanoma perdirbtų arba pakartotinai panaudotų, sumažindami gėlo vandens poreikį ir išvalyto vandens išleidimą.

Cheminės redukcijos technologijos:Technologijų, kurios sumažina reikalingų cheminių priedų kiekį, pvz., pažangių medžiagų ir dangų, naudojimas gali padėti sumažinti korozijos inhibitorių poveikį aplinkai.

Aplinkai priimtini inhibitoriai:Ištirkite ir naudokite korozijos inhibitorius, sukurtus naudojant aplinkai nekenksmingas chemines medžiagas, kurios netyčia išleidžiamos mažiau pavojaus ekosistemoms.

Reguliarus stebėjimas ir bandymai:Reguliariai tikrinkite ir patikrinkite, ar nuotekos nėra užterštos, prieš išleidžiant įsitikinkite, kad jos atitinka norminius standartus.

Mokymas ir informavimas:Suteikite mokymus darbuotojams, susijusiems su korozijos inhibitorių tvarkymu, kad jie geriau suprastų galimą riziką ir kaip svarbu laikytis tinkamos tvarkymo procedūrų.

Bendradarbiavimas su reguliavimo institucijomis:Glaudžiai bendradarbiaukite su aplinkosaugos agentūromis ir laikykitės vietinių taisyklių bei tarptautinių standartų, kad užtikrintumėte, jog korozijos inhibitorių naudojimas neviršija priimtinų aplinkosaugos ribų.

Įgyvendindama šias priemones, naftos ir dujų pramonė gali sušvelninti naftos telkinių korozijos inhibitorių poveikį aplinkai ir kartu apsaugoti naftos telkinių turto vientisumą.