Основные виды коррозии в нефтегазовой отрасли
Коррозия – это саморазрушение металлов и их сплавов в результате электрохимического, химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой.
Коррозия в нефтегазовой промышленности является одним из основных факторов, которые способствуют снижению надежности оборудования. Коррозия может возникнуть на любом этапе цикла производства углеводородов – от бурения разведочных скважин до транспортировки готового продукта потребителю. Около 75 % отказов и поломок нефтегазового оборудования происходит из-за коррозии. Ближе к завершению разработки месторождения эта цифра увеличивается из-за применяемых методов увеличения объемов добычи, износа оборудования и увеличения уровня обводненности.
Основными видами коррозии, которая свойственна объектам нефтегазовой отрасли являются:
- Биокоррозия.
- Кислородная коррозия в морской воде.
- Коррозия сернистой нефтью.
- Углекислотная коррозия.
Углекислотная коррозия является самой распространенной. Этот вид коррозии является причиной около 60 процентов аварий. Впрыск диоксида углерода (СО2) является одним из методов извлечения нефти на поверхность, которую невозможно извлечь с помощью первичных и вторичных технологий. Диоксид углерода присутствует в полученной жидкости. Растворяясь в воде диоксид углерода образует угольную кислоту, которая сама по себе слабая, но из-за больших объемов является основным видом коррозии, который способствует выходу из строя скважинного оборудования.
Коррозия сернистой нефтью является более сильной, чем углекислотная и может стать причиной образования трещин в оборудовании и механизмах. Такие повреждения сложно заметить и контролировать, поэтому они часто становятся причиной опасных аварий на нефтегазовых объектах. Восстановление серы до сульфида служит катодной реакцией для возникновения коррозии железа или стали.
Кислородной коррозии в основном подвержены области, которые подвергаются высокой турбулентности, высоким скоростям, а также щели поврежденные участки. Размер ущерба в этом случае напрямую зависит от концентрации в воде хлора, водорода и скорости потока.
Биокоррозия – это коррозия, которая возникает в результате негативного воздействия микроорганизмов.
Около 80 процентов повреждений, вызванных коррозией, происходит из жизнедеятельности биотов. Бактерии серы (тионовые и сульфат редуцирующие) способствуют ускорению подземной коррозии нефтегазопроводов, их элементов, а также оборудования, машин и механизмов. Биокоррозийную агрессивность можно установить по наличию в грунте сульфат бактерий, которые могут вырабатывать серную кислоту, способствующей усилению коррозийной активности.
Методы защиты нефтегазового оборудования от коррозии
Методы по борьбе с коррозией в нефтегазовой отрасли условно можно разделить на два типа:
- Технологические. Данные методы направлены на поддержание низкой агрессивности добываемых полезных ископаемых (нефть и газ), а также создание благоприятных условий эксплуатации нефтегазопромыслового оборудования.
- Применение специальных средств защиты от коррозии. Такое метод предусматривает использование ингибиторов коррозии (вещества, замедляющие процесс коррозии), неметаллических материалов, защитных покрытий, коррозионностойких металлов, а также протекторной защиты.
Данные методы борьбы с коррозией широко применяются многих отраслях промышленности, так как особенность их использования основательно изучена, а их эффективность высоко оценена.
Основными способами защиты от коррозии в настоящее время являются использование изолирующих покрытий и протекторной защиты.
Применение изолирующих покрытий основано на разделении поверхности стенок оборудования от агрессивной среды, которая способствует возникновению коррозии. Эти покрытия наносятся на оборудование с помощью газотермического напыления сталей и сплавов стойких к коррозии, а также при покраске оборудования.
Протекторная защита является одним из вариантов электрохимической. Принцип ее действия основан на присоединении к поверхности оборудования протектора (электроотрицательно заряженного металла), он предотвращает разрушение и коррозию, за счет своего растворения в окружающей среде. Такой способ защиты широко применяется в условия морской добычи нефти и газа.
Преимуществами данных способов защиты является: их ремонтопригодность, относительная дешевизна, стойкость к механическим повреждениям, долгий срок эксплуатации, способность к самовосстановлению, хорошая электропроводность (почти исключает риск возникновения статического заряда), повреждения защитных покрытий легко выявляются.
