Практическое занятие 8

СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДОВ

ОТ ВНУТРЕННЕЙ КОРРОЗИИ

Цель работы: Изучение способов защиты трубопроводов от внутрен-

ней коррозии

Общие сведения

Основными направлениями борьбы с коррозией внутренней поверхности нефтегазопромысловых трубопроводов является применение: различных технологических мероприятий; ингибиторов коррозии; высокоэффективных и экономичных и защитных покрытий (полимерные, силикатные, металлические, комбинированные); труб из коррозионностойких и неметаллических материалов.

К технологическим методам повышения надежности нефтепромысловых трубопроводов относится применение электрохимической защиты (ЭХЗ); регулирование (повышение) производительности и скорости потока перекачиваемой среды; предварительная подготовка и очистка продукции скважин от примесей (механические, соли, сероводород, углекислый газ, кислород, сульфатвосстанавливающие бактерии (СВБ), понижение цикличности перекачки, понижение температуры.

Другим методом защиты внутренней поверхности нефтегазопромысловых трубопроводов является использование ингибиторов коррозии. Их защитное действие обусловлено воздействием на кинетику электрохимических реакций, лежащих в основе коррозионного процесса.

Механизм защитного действия связан, в первую очередь, с адсорбцией ингибиторов коррозии на границе металл—среда, т. е. с образованием на поверхности металлов защитных пленок. В настоящее время в мире создано и запатентовано несколько тысяч индивидуальных химических соединений и ихсмесей, применяемых в качестве ингибиторов коррозии. К ингибиторам предъявляют следующие требования: растворимость в углеводородах и способность образовать устойчивую эмульсию или суспензию в водной среде.

При этом ингибитор должен обеспечивать защиту внутренних стенок трубопроводов от агрессивного воздействия сероводорода и хлористого водорода при относительно высоких температурах.

Наиболее широкое применение находят азот и аминосодержащие соединения. К таким реагентам относятся: СНПХ-6301 «А», «3», «КЗ», СНПХ-6302 «Б», «Амфикор», «Нефтехим», реагенты комплексного действия СНПХ-1004, Тинкор-1, Альпан.

Ингибиторы можно применять на более поздней стадии эксплуатации трубопровода, когда возрастает обводненность добываемой нефти. Ингибиторы могут быть поданы в агрессивную среду в любом месте функциональной системы без существенного изменения технологического процесса транспорта нефти.

Выбор ингибиторов для нефтепроводов зависит от степени обводненности продукции скважин. При обводненности до 30 % предпочтение отдается ингибиторам, растворимым в водной фазе. С увеличением содержания воды в нефти более эффективны пленкообразующие ингибиторы.

Эффективность ингибиторов коррозии зависит от многих факторов, однако очень важным условием является необходимость того, чтобы ингибитор достиг поверхности защищаемого металла и адсорбировался на ней. Низкая концентрация ингибитора может скорее привести к ускорению коррозии, чем к ее замедлению.

Существует несколько технологий применения ингибиторов коррозии, это: непрерывное дозирование, непрерывное дозирование с предварительной ударной дозировкой, пробковые технологии, периодическая подача, закачка в пласт.

Одним из наиболее перспективных способов защиты внутренней поверхности нефтегазопромысловых трубопроводов от коррозии является применение эффективных защитных покрытий.

Изоляция внутренней поверхности труб позволяет уменьшить мощность, необходимую для перекачки продукции скважин на 5—15 %, а в некоторых случаях и до 35 %, почти на 90 % сокращаются также расходы на очистку трубопроводов в процессе их эксплуатации.

Наиболее распространенные покрытия, применяемые в настоящее время можно разделить на три основные группы: силикатные, полимерные и комбинированные.

Из силикатных материалов применяются стеклоэмалевые и цементные покрытия.

Полимерные материалы в зависимости от физического состояния в процессе их нанесения подразделяются на лакокрасочные материалы, представляющие собой растворы полимеров; порошковые материалы, наносимые в виде расплавов; пленочные. Наибольшее применение для внутренней защиты труб нефтяного сортамента нашли лакокрасочные материалы на основе эпоксидных, фенолформальдегидных и виниловых смол, а также полиэтиленовые и полипропиленовые покрытия.

Разработаны и широко применяются комбинированные материалы.

В настоящее время для внутренней защиты труб нефтяного сортамента как в России, так и за рубежом нашли применение эпоксидные покрытия и лакокрасочные материалы на основе низкомолекулярных эпоксидных смол ЭД-20 и ЭД-16.

В последние годы в отечественной промышленности и за рубежом для покрытия внутренней поверхности труб все более широкое применение находят покрытия из порошковых полимерных материалов. Все порошковые материалы наносятся на предварительно очищенную и подогретую до 300 °С поверхность. Эпоксидные порошковые покрытия занимают ведущее место среди других порошковых материалов: в США — 35 %, в Великобритании —22%, в России — 25 %.

Контрольные вопросы:

1. Что относят к технологическим методам повышения надежности

нефтепромысловых трубопроводов.

Ответ: К технологическим методам повышения надежности нефтепромысловых трубопроводов относится применение электрохимической защиты (ЭХЗ); регулирование (повышение) производительности и скорости потока перекачиваемой среды; предварительная подготовка и очистка продукции скважин от примесей (механические, соли, сероводород, углекислый газ, кислород, сульфатвосстанавливающие бактерии (СВБ), понижение цикличности перекачки, понижение температуры.

2. Какие требования предъявляют к ингибиторам?

Ответ: ингибитор должен обеспечивать защиту внутренних стенок трубопроводов от агрессивного воздействия сероводорода и хлористого водорода при относительно высоких температурах.

3. Какие технологии применения ингибиторов коррозии существуют?

Ответ: Существует несколько технологий применения ингибиторов коррозии, это: непрерывное дозирование, непрерывное дозирование с предварительной ударной дозировкой, пробковые технологии, периодическая подача, закачка в пласт.

4. Опишите наиболее распространенные защитные покрытия.

Ответ: Наиболее распространенные покрытия, применяемые в настоящее время можно разделить на три основные группы: силикатные, полимерные и комбинированные.

Из силикатных материалов применяются стеклоэмалевые и цементные покрытия.

Полимерные материалы в зависимости от физического состояния в процессе их нанесения подразделяются на лакокрасочные материалы, представляющие собой растворы полимеров; порошковые материалы, наносимые в виде расплавов; пленочные. Наибольшее применение для внутренней защиты труб нефтяного сортамента нашли лакокрасочные материалы на основе эпоксидных, фенолформальдегидных и виниловых смол, а также полиэтиленовые и полипропиленовые покрытия.

Разработаны и широко применяются комбинированные материалы.

5. Назовите материалы, применяемыми для защиты трубопроводов от

внутренней коррозии.

Ответ: В настоящее время для внутренней защиты труб нефтяного сортамента как в России, так и за рубежом нашли применение эпоксидные покрытия и лакокрасочные материалы на основе низкомолекулярных эпоксидных смол ЭД-20 и ЭД-16.

В последние годы в отечественной промышленности и за рубежом для покрытия внутренней поверхности труб все более широкое применение находят покрытия из порошковых полимерных материалов. Все порошковые материалы наносятся на предварительно очищенную и подогретую до 300 °С поверхность. Эпоксидные порошковые покрытия занимают ведущее место среди других порошковых материалов: в США — 35 %, в Великобритании —22%, в России — 25 %.