X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Сейчас гигантская доля нефтегазовых месторождений располагается в поздней стадии разработки, когда понижается добыча и быстро растет обводненность нефти. Этакие месторождения характеризуются важными отягощениями в процессах добычи, сбора и подготовки нефти, связанными с образованием устойчивых нефтяных эмульсий, неорганических солей, наличием механических примесей, коррозионным разрушением оснащения и нефтепроводов.

Наращивание коррозионной энергичности добываемой вместе с нефтью воды на предоставленном рубеже считается почти не решаемой задачей. Коррозия имеет возможность вызывать взрывы котлов, разрывы водопроводных и канализационных труб, нефте- и газопроводов. Вследствие этого выбранная нами тема «Ингибиторная защита трубопроводов» довольно животрепещущая для нефтегазовой индустрии.

По химической структуре ингибиторы бывают:

• летучие;

• неорганические;

• органические.

По принципу воздействия ингибиторы разделяют на:

• анодные;

• катодные;

• смешанные.

Рис.1. Заполнение трубопроводов ингибиторной защитой

Эта большущая численность всевозможных ингибиторов содействует улучшению свойства методом использования новейших технологий и способов их применения.

По типу воздействия ингибиторы разделяются на адсорбционные и пассивационные.

Ингибиторы-пассиваторы вызывают составление на плоскости металла защитной пленки и содействуют переходу металла в пассивное положение. Более обширно пассиваторы используются для борьбы с коррозией в нейтральных или же ближайших к ним средах, где коррозия проходит большей частью с кислородной деполяризацией. Устройство воздействия этих ингибиторов различно и в значимой степени ориентируется их хим составом и строением.

Делят некоторое количество разновидностей пассивирующих ингибиторов, к примеру, неорганические препараты с окислительными качествами (нитриты, молибдаты, хроматы). Последние имеют все шансы делать защитные оксидные пленки на плоскости корродирующего металла. В данном случае, имеется смещение потенциала в сторону позитивных значений до величины, которая отвечает за выделение воздуха из молекул воды или же ионов гидроксила. При данном на металле хемосорбируются возникающие атомы воздуха, которые перекрывают более функциональные центры плоскости металла и делают дополнительный рывок потенциала, который замедляет растворение металла.

Возникающий хемосорбционный слой близок по составу к поверхностному оксиду.

Огромную группу создают пассиваторы, которые образуют с ионами корродирующего металла труднорастворимые соединения. Осадок соли, который формируется, в случае если он довольно густой и отлично сцеплен с поверхностью металла, перекрывает ее от контакта с агресс. средой. К таким ингибиторам относятся полифосфаты, силикаты, карбонаты щелочных металлов.

Обособленную группу создают органические соединения, которые не считаются окислителями, но содействуют адсорбции растворенного воздуха, собственно что приводит к пассивации. К количеству их для нейтральных сред относятся бензонат натрия, натриевая соль коричной кислоты. В деаэрированной воде воздействие ингибитора бензоната на коррозию железа не имеется.

Частички адсорбционных ингибиторов (в зависимости от строения ингибитора и состава среды они могут быть катионами, анионами и нейтральными молекулами), электростатически или же химически взаимодействуя с поверхностью металла (физическая адсорбция или же хемосорбция соответственно), укрепляются на ней, собственно что приводит к торможению коррозионного процесса.

Значит, эффективность ингибиторной защиты большинства органических соединений ориентируется их адсорбционной возможностью при контакте с поверхностью металла. Как правило, данная способность довольно великовата по причине присутствия в молекулах атомов или же активных групп, которые обеспечивают интенсивное адсорбционное взаимодействие ингибитора с металлом. Этими интенсивными группами могут быть азот-, серо-, кислород- и фосфорсодержащие группы, адсорбирующиеся на металле из-за донорно-акцепторных и водородных связей.

Довольно обширно всераспространенными считаются ингибиторы на базе азотсодержащих соединений. Защитный эффект показывают алифатические амины и их соли, аминоспирты, аминокислоты, азометины, анилины, гидразиды, имиды, акрилонитрилы, имины, азотсодержащие пятичленные (бензимидозолы, имидазолины, бензотриазолы и т.д.) и шестичленные (пиридины, хинолины, пиперидины и т.д.) гетероциклы.

Также применяемые реагенты не всякий раз обеспечивают довольно эффективную защиту. В том числе и в критериях 1-го НГДУ или же месторождения на различных участках данный показатель имеет возможность значимо отличаться. Это связано с растворимостью (диспергируемостью) ингибитора в пластовых флюидах, невысокой степенью его сопоставимости с пластовыми водами, неверным подбором реагента для определенных критерий. Всякий раз на практике данную задачу решают наращиванием дозы реагента, но подобный метод часто не выдает необходимый эффект. В соответствии с этим, нужно создание свежих ингибиторных композиций, которые имели бы возможность гарантировать эффективную защиту в широком спектре критерий использования или совершенствование свойства уже имеющих место быть составов .

Ингибиторы кислотной коррозии задерживают процесс разрушения металла за счет наращивания поляризуемости анодного, катодного или обоих электродных процессов. В качестве ингибиторов кислотных сред больше всего применяют органические соединения (иногда неорганические).

Для цинка, железа, стали, алюминия в среде H2SO4 довольно эффективны ингибиторы катионного типа(катапин К, КПИ-9, КПИ-1, КПИ-7). Анионного вида в этом случае не эффективны.

Для свинца, кадмия, олова катионные ингибиторы не применяются.

Наиболее действующими ингибиторами кислотной коррозии числятся соединения, у которых в состав входят кислород, сера, азот.

Пеназолин (ПАВ-446) – ингибитор двойного воздействия. Не считая ингибирующих качеств, пеназолин (ПАВ-446) создает на плоскости смесей непроницаемую и густую пену (к этому же ещё и устойчивую).

В состав пеназолина входят имидазолины и аминоамиды с алкильным радикалом.

Ингибитор пеназолин используется при температуре от 20 до 95 °С.

Концентрация пеназолина в смесях соляной кислоты должна быть в пределах 0,01 %, в смесях серной кислоты 0,01–0,05 %.

Ингибитор КИ-1 относится к комбинированным ингибиторам, которые состоят с нескольких составных частей, в предоставленном случае это водный раствор 25 % катапина и 25 % уротропина

Ингибитор КИ-1 используется для защитного действия от кислотной коррозии некоторых цветных металлов и черных. Вещество действенно в смесях фосфорной и серной кислот (концентрацией до 50 %), а так же плавиковой и соляной (концентрацией до 30 %).

КИ-1 рекомендуется использовать при температурах до 100 °С при кислотной чистке оснащения теплоэнергетического, скважин от всевозможных загрязнений.

К дефектам ингибитора КИ-1 возможно отнести несоблюдение работы регенерационных установок, загрязнение на плоскости металла, кристаллов стального купороса.

Аналогами ингибитора КИ-1 считаются ингибиторы: ПБ-5, ПКУ-Э , Синол - ИКК и БА-6.

В реальное время нет ещё общепризнанной теории, верно объясняющей устройство воздействия органических азотсодержащих ингибиторов с длинноватыми углеводородными цепями. Разделение ингибиторов на катодные и анодные, которое принято для неорганических соединений в водных средах, не имеет возможность быть использовано здесь, но для азотсодержащих производных есть некие указания на существование конкретной степени ориентации иона ингибитора на катодных участках плоскости металла. Иначе, карбоновые кислоты и серосодержащие ингибиторы показывают скорее направленность к преимущественной ориентации на анодных участках. Исследуя поляризационные появления в воде и серной кислоте с добавками аминов, Хаккерман и Сэдбери обнаружили, собственно, что эти ингибиторы имеют все шансы воздействовать как на катодные, также и на анодные участки плоскости. Анодное ингибирующее воздействие разъясняется тем, собственно, что миграция электронов случается быстрее от металла к позитивно заряженному ингибитору, чем к катодным участкам плоскости. Нужно, впрочем, обозначить, собственно, что органические соединения в основном числятся катодными ингибиторами, а замедление анодной реакции считается только добавочным, но не ключевым моментом.

Опыт демонстрирует, собственно, что ассортимент хим. составов, которые снижают скорость коррозии, в данный момент достаточно широкий. Впрочем, универсальные ингибиторы коррозии пока не могут найти. В любом определенном случае больший эффект оказывает очень ограниченное количество составов.

Более обширное распространение достигли ингибиторы на базе азотсодержащих соединений. Известно, собственно что амины, соли аминов, четвертичные аммониевые соединения (ЧАС) обширно применяются как ингибиторы коррозии нефтепромыслового оснащения в нефтяной индустрии.

Опытным методом показано, собственно, что при внедрении в структуру аммониевых соединений полярных фрагментов, прерывающих гидрофобность углеводородных радикалов, получают соединения, владеющие неплохими ингибирующими качествами. B связи с данным они считаются действенными реагентами для коррозионной защиты оснащения при добыче, перевозке и переработки нефти.

Итак, применяемые реагенты не всякий раз обеспечивают довольно эффективную защиту. В том числе и в критериях 1-го НГДУ или же месторождения на различных участках коррозионная энергичность агресс. среды может так же значимо отличаться.

В соответствии с этим, в обязательном порядке нужно создание новейших ингибиторных композиций на базе недорогого нефтехимического сырья, которые имели возможность бы гарантировать эффективную защиту в широком спектре критерий использования или совершенствование свойств уже придуманных составов.

Литература

1)http://ifhanural.ru/articles/ingibitory-korrozii-metallov/

2) http://www.okorrozii.com/ingibitor-korrozii.html

3) http://www.napor.ru/production/ingibitory/zashita-truboprovodov-ingibitory-korrozii/

4) http://discoverrussia.interfax.ru/wiki/55/

5) http://ogbus.ru/authors/Mustafin/Mustafin_3.pdf

6) https://neftegaz.ru/tech_library/view/4206-Ingibitornaya-zaschita-truboprovodov

Код для цитирования: Скопировать