Применение ингибиторов в промышленности

Специфика нефтедобывающей отрасли требует эффективных антикоррозионных решений для обеспечения длительной эксплуатации металлоконструкций, а также предупреждения риска нанесения вреда окружающей среде. Добыча и переправка углеводородов постоянно связаны с разрушающим воздействием сероводорода, углекислоты, воды и кислорода. В результате этого наблюдаются коррозионные процессы, которые постепенно приводят к выходу магистралей, трубопроводного и другого оборудования из строя. На данный момент самыми доступными и практичными противокоррозионными средствами являются ингибиторы.

Особенности коррозионного разрушения

Технологические процессы нефтегазовой отрасли неразрывно связаны с температурными перепадами, что приводит к образованию 2-фазного конденсата. Водная фаза по показателю коррозионной агрессивности довольно опасна для трубопроводных систем и оборудования, хотя паровая наносит больше ущерба, учитывая обширную площадь контакта. В ходе экспериментов было выявлено, что в среде с содержанием до 400 мг/л сероводорода коррозионная активность в паровой фазе несколько выше или примерно равна показателям в водяной. Поверхность образца периодически смачивалась, что провоцировало ускоренное появление участков коррозионного покрытия со слабыми показателями сцепления.

Аналогичный эффект наблюдается в процессе перегонки неосушенного газа, что представляет высокий уровень угрозы для целостности трубопроводов и существенно увеличивает взрывоопасность. Коррозионное воздействие усиливается при повышении концентрации сероводорода. При этом происходит снижение пластичности и ускоренное разрушение стали из-за проникновения водорода в его структуру. Поэтому, кроме анализа уровня коррозионной агрессии, большое значение имеет отслеживание процента водорода в металлоконструкциях.

Применение ингибиторов в зависимости от их разновидности

Работа с новыми месторождениями почти всегда связана с такими трудностями, как высокие показатели сероводорода и температурные скачки. Поэтому ингибиторы должны не только обладать надежными защитными свойствами, но и не мешать выполнению технологических процессов в обычном режиме. В случаях, когда нефтяные флюиды не содержат сероводорода или показывают его малый процент, применение обычных ингибиторов нецелесообразно. В частности, отпадает необходимость в следующих составах: «Катамин АБ», «Sepacorr-3375».

На данный момент проведено множество исследований, где тестировались средства от всех крупных производителей. По их результатам можно сделать вывод об отсутствии универсальных видов ингибиторов. Таким образом, необходимо подбирать вещества в соответствии с условиями на конкретном объекте. Например, уже упомянутый «Sepacorr-3375» в целом показывает достойный результат при применении, но не может похвастаться нейтрализацией коррозионных процессов при высоком уровне минерализации.

Данный вопрос актуален для нефтедобывающей и транспортирующей сферы, поскольку при минерализации флюида в 66 г/л ни один из выпускаемых сейчас ингибиторов не дает оптимального результата. Неплохой эффект демонстрируют смеси фосфононовой кислоты и реагента растительного происхождения. Довольно высоким спросом также пользуются азотосодержащие ингибиторы. Однако сегодня потребность в качественном, универсальном и доступном варианте остается неудовлетворенной.

Летучие ингибиторы коррозии

Сравнительно недавнее появление этих средств на рынке вызвало большой интерес ввиду способности этих составов самостоятельно покрывать металлические конструкции, требующие защиты. При использовании обычных ингибиторов нужно постоянно следить за их регулярным нанесением на поверхности. Учитывая необходимость в нейтрализации коррозионной агрессии в обеих фазах (водной, паровой) производство летучих ингибиторов коррозии связано с определенными сложностями.

Основные разновидности:

• Аминные составы. Отличаются ограниченным применением, так как оказывают негативное влияние на перерабатывающие и подготовительные технологии при работе с углеводородами.
• Азотосодержащие соединения, синтезирующиеся по реакции Шиффа. Имеют хороший уровень адсорбции и обеспечивают эффективность в случаях с высокой минерализацией. Одним из лучших представителей данной разновидности ингибиторов является «ИФХАН-62». Среди его главных преимуществ отмечается удовлетворительная летучесть и снижение процента водорода в стальных конструкциях, что позволяет сохранять их пластичность и прочность в течение длительного периода. Кроме того, положительное действие наблюдается еще некоторое время после окончания введения состава. Средства «ИФХАН-63» и «ИФХАН-64» обладают сходными параметрами.

Летучие ингибиторы коррозии отлично справляются с защитой пустых резервуаров и трубопроводных магистралей от конденсата воздушной массы, который появляется в результате температурных перепадов и оседает на внутренних металлических поверхностях. Такие средства часто применяются во время строительных и ремонтных работ. Высокую защиту именно в таких условиях обеспечивает вещество «ИФХАН-8». Лабораторные исследования подтверждают полное отсутствие коррозии на тестируемом образце при правильной концентрации данного летучего ингибитора. Также высокая эффективность наблюдается при раздельном введении средства и воды в качестве растворителя.

Общее заключение вышеприведенной информации:

• Коррозионные повреждения в 2-фазной системе с сероводородом более активно появляются в паровой фазе, но темп и процент насыщения стали водородом практически одинаковы в обеих.
• Максимальный эффект при высоком уровне минерализации можно получить при использовании смесей ингибиторов, а не отдельных компонентов или составов.
• Азотосодержащие вещества, производимые по реакции Шиффа, обладают комплексным эффектом (снижают коррозионную агрессию в паровой фазе, замедляют процесс впитывания водорода сталью и сохраняют полезное действие еще некоторое время после прекращения применения).

Также существуют специальные ингибиторы для подготовки воды, которые производятся для сетей коммунального водоснабжения, паровых котлов, систем ГВС и т.д. Они эффективно борются с коррозией и образованием накипи. Кроме того, существуют составы, разрешенные для использования на предприятиях пищевой отрасли. Их применение вместе с покупкой природной воды, прошедшей качественную промышленную очистку, является залогом сохранения функциональности оборудования.