Мұнай және газ өнеркәсібіндегі күкіртті сутегі коррозиясы

Құбырлар мұнай-газ секторында өнімді тазарту қондырғыларына, сақтау қоймаларына және мұнай өңдеу кешендеріне тасымалдауды жеңілдету арқылы шешуші рөл атқарады. Бұл құбырлар құнды және қауіпті заттарды тасымалдайтынын ескере отырып, кез келген ықтимал ақаулық елеулі қаржылық және экологиялық зардаптарға, соның ішінде апатты экономикалық шығындар мен адам өміріне қауіп төндіретін қауіптерге әкеледі. Ақаулар әртүрлі факторлардан туындауы мүмкін, соның ішінде коррозия (сыртқы, ішкі және кернеулі крекинг), механикалық мәселелер (материал, дизайн және құрылыс ақаулары сияқты), үшінші тарап әрекеттері (кездейсоқ немесе қасақана), пайдалану ақаулары (ақаулар, жеткіліксіздіктер, қорғау жүйелерінің бұзылуы немесе оператор қателері) және табиғи құбылыстар (мысалы, найзағай, су тасқыны немесе жердің ауысуы).

15 жыл ішінде (1990–2005) сәтсіздіктерді бөлу суреттелген. Коррозия негізгі әсер ететін фактор болып табылады, табиғи газ құбырларындағы ақаулардың 46,6% және шикі мұнай құбырларындағы 70,7% құрайды. Беделді мұнай-газ корпорациясы жүргізген коррозияға жұмсалған шығындарды бағалау 2003 қаржы жылында коррозияға жұмсалған шығындар шамамен 900 миллион АҚШ долларын құрағанын көрсетті. Мұнай-газ секторындағы коррозияға байланысты жаһандық шығын шамамен 60 миллиард долларды құрайды. Тек Америка Құрама Штаттарында мұндай салалардағы коррозияға байланысты құжатталған шығындар 1,372 миллиард долларға жетеді. Бұдан басқа, мұнай мен газдан алынатын энергияға сұраныстың артуы және осыған байланысты алаңдаушылықтарды ескере отырып, өнеркәсіптегі коррозиялық шығындардың өсуі жалғасады. Демек, экономикалық тиімділік пен қауіпсіздікті теңестіретін проактивті тәуекелді бағалаудың маңызды қажеттілігі бар.

Құбырлардың тұтастығын қамтамасыз ету қауіпсіз жұмыс, қоршаған ортаны сақтау және негізгі өндірістік қорлардың функционалдығы үшін ең маңызды болып табылады. Коррозия сыртқы және ішкі жағынан үлкен қауіп төндіреді. Сыртқы коррозия сыртқы ортадағы оттегі мен хлорид сияқты факторлардың әсерінен болуы мүмкін [6]. Керісінше, ішкі коррозия күкіртсутек (H2S), көмірқышқыл газы (CO2) және өндірістік сұйықтықта болатын органикалық қышқылдар сияқты заттардан туындауы мүмкін. Бақыланбайтын және бақыланбайтын құбырдың коррозиясы ағып кетуге және апатты ақауларға әкелуі мүмкін. Ішкі коррозия айтарлықтай алаңдаушылық туғызды, ол шикі мұнай және табиғи газ құбырларындағы коррозияға байланысты ақаулардың шамамен 57,4% және 24,8% құрайды. Ішкі коррозиямен күресу саланың тұтастығы мен қауіпсіздігін сақтау үшін өте маңызды.

Мұнай-газ секторында коррозия әдетте екі негізгі түрге бөлінеді: тәтті және қышқыл коррозия, H2S және CO2 (PH2S және PCO2) жоғары парциалды қысымымен сипатталатын орталарда кең таралған. Коррозияның бұл ерекше түрлері саладағы елеулі қиындықтарды білдіреді. Коррозия PCO2 және PH2S қатынасына байланысты үш режимге бөлінеді: тәтті коррозия (PCO2/PH2S > 500), тәтті-қышқыл коррозия (PCO2/PH2S 20-дан 500-ге дейін) және қышқыл коррозия (PCO2/PH2S

Коррозияға әсер ететін маңызды факторларға PH2S және PCO2 деңгейлері, сондай-ақ температура мен рН мәндері жатады. Бұл айнымалылар коррозиялық газдардың еруіне айтарлықтай әсер етеді, осылайша тәтті және қышқыл ортада коррозия өнімдерінің қалыптасу жылдамдығы мен механизміне әсер етеді. Температура химиялық реакцияларды жылдамдатады және газдың ерігіштігін арттырады, коррозия жылдамдығына әсер етеді. рН деңгейлері қоршаған ортаның қышқылдылығын немесе сілтілілігін анықтайды, төменгі рН коррозияны жеделдетеді және жоғары рН локализацияланған коррозия механизмдерін ықтимал іске қосады. Ерітілген CO2 және H2S газдары суда коррозиялық қышқылдар түзеді, металл беттерімен әрекеттесіп, аз қорғаныш қосылыстар түзеді, осылайша коррозияны тездетеді. Тәтті коррозия әдетте металл карбонаттарының (MeCO3) түзілуін қамтиды, ал қышқыл коррозияда әртүрлі металл сульфидті түзілімдер бар.

Мұнай-газ секторында қышқыл және тәтті ортада коррозиядан туындайтын материалдың бұзылуы әртүрлі қауіпсіздік, экономикалық және экологиялық қиындықтарды тудырады. 2-суретте 1970-ші жылдардағы коррозиялық бұзылулардың әртүрлі формаларының салыстырмалы үлесі көрсетілген. H2S тудыратын қышқыл коррозия осы саладағы коррозияға байланысты ақаулардың негізгі себебі болып табылады, оның таралуы уақыт өте келе тұрақты түрде өседі. Қышқыл коррозияны белсенді түрде шешу және алдын алу шараларын енгізу мұнай өнеркәсібіндегі байланысты тәуекелдерді басқару үшін өте маңызды.

Құрамында H2S бар заттарды басқару және өңдеу мұнай-газ секторында айтарлықтай қиындықтар туғызады. H2S коррозиясының қыр-сырын түсіну өте маңызды, өйткені ол жабдық пен инфрақұрылымға айтарлықтай қауіп төндіреді, құрылымның бұзылуы және ықтимал апаттар қаупін арттырады. Коррозияның бұл түрі жабдықтың қызмет ету мерзімін қысқартады, бұл қымбат техникалық қызмет көрсетуді немесе ауыстыру әрекеттерін қажет етеді. Оның үстіне, бұл өнімділіктің төмендеуіне және энергияны тұтыну деңгейінің жоғарылауына әкеліп соқтыратын жұмыс тиімділігіне кедергі келтіреді.

Мұндай салаларда H2S коррозиясынан туындаған қиындықтарды түсіну және шешу айтарлықтай артықшылықтар береді. Жабдықтардың бұзылуының алдын алу және техникалық қызмет көрсету арқылы қауіпсіздік шаралары күшейтіліп, апаттар мен экологиялық зардаптардың ықтималдығы төмендейді. Бұл стратегия сонымен қатар жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады, қымбат ауыстыру қажеттілігін азайтады және жөндеуге қажет тоқтап қалу уақытын азайтады. Оған қоса, ол тиімді және дәйекті процедураларға кепілдік беру, қуат тұтынуды азайту және ағынның сенімділігін күшейту арқылы операциялық тиімділікті жақсартады.

Одан әрі зерттеу бағыттарын, соның ішінде алдыңғы қатарлы жабын технологияларын, жаңа материалдарды, электрохимиялық процестерді және жаңа технологияларды зерттеу өте маңызды. Үздіксіз мониторинг жүйелері және болжамды модельдеу сияқты инновациялық тәсілдерді дамыту сақтық шараларын күшейту мүмкіндігін көрсетеді. Басқаруда, болжауда және коррозияны бақылауда жетілдірілген жасанды интеллект пен жетілдірілген аналитиканы қолдану - әрі қарай зерттеуді қажет ететін дамып келе жатқан сала.

Vigor компаниясының ҒЗТКЖ бөлімі күкіртсутегіге төзімді жаңа композиттік (шыны талшықты) көпір тығынын сәтті әзірледі. Ол зертханалық сынақтарда да, тұтынушылардың дала сынақтарында да тамаша өнімділік көрсетті. Біздің техникалық команда осы штепсельдерді арнайы сайт талаптарына сәйкес реттеуге және өндіруге толық жабдықталған. Vigor компаниясының көпір тығыны шешімдері туралы сұраулар алу үшін арнайы өнімдер мен ерекше қызмет сапасын алу үшін біздің командаға хабарласыңыз.

Қосымша ақпарат алу үшін біздің пошта жәшігімізге жаза аласызinfo@vigorpetroleum.com&marketing@vigordrilling.com