Inhibitor korozije naftnih polja

Inhibitor korozije naftnih polja radi na sprečavanju ili usporavanju korozije formiranjem zaštitnog sloja na metalnim površinama koje su izložene korozivnim agensima. Ovaj zaštitni sloj može se sastojati od nekoliko komponenti, ovisno o vrsti inhibitora i specifičnoj primjeni.

Neki uobičajeni mehanizmi pomoću kojih djeluju inhibitori korozije naftnih polja uključuju:
Katodska zaštita:Inhibitori mogu djelovati kao katodni zaštitnici, sprječavajući stvaranje ćelija korozije smanjujući brzinu anodne reakcije. Ovaj mehanizam uključuje doniranje elektrona korodirajućoj metalnoj površini, što smanjuje pokretačku silu za koroziju.

Formiranje sloja pasivacije:Određeni inhibitori mogu formirati zaštitni sloj na površini metala, poznat kao pasivacijski sloj, koji sprječava korozivne tvari da dođu u direktan kontakt s metalom. Ovaj sloj može biti sastavljen od različitih materijala, kao što su oksidni filmovi, hidroksidi ili drugi spojevi, ovisno o korištenom inhibitoru.

Kelatni agensi:Neki inhibitori sadrže helirajuće agense koji se mogu čvrsto vezati za metalne jone, sprečavajući ih da učestvuju u reakcijama korozije. Kompleksirajući s ionima metala, ovi agensi sprječavaju njihovu oksidaciju i na taj način usporavaju brzinu korozije.

Neutralizacija korozivnih sredstava:Inhibitori korozije naftnih polja također mogu djelovati tako što neutraliziraju korozivne tvari, kao što su kiseline ili otopljeni kisik, u uljnoj ili vodenoj fazi. To se može postići kemijskim reakcijama između inhibitora i korozivnog agensa, stvarajući bezopasne proizvode koji više ne predstavljaju prijetnju za metalnu površinu.

Vrijedi napomenuti da djelotvornost inhibitora korozije naftnih polja može varirati ovisno o faktorima kao što su vrsta i koncentracija prisutnih korozivnih agenasa, pH okoline, temperatura i specifična svojstva metalne površine. Stoga, odabir odgovarajućeg inhibitora za datu primjenu zahtijeva pažljivo razmatranje ovih faktora.

Prema nedavnoj studiji Udruženja za zaštitu i performanse materijala (AMPP, prethodno NACE), korozija je odgovorna za više od 2,5 biliona dolara (sa "T") gubitka i štete svake godine globalnoj ekonomiji. Za one koji drže rezultat, to je 3,4% globalnog BDP-a.
Ovo je jednostavno zapanjujuće. Jasno je da je suzbijanje korozije od najveće finansijske važnosti za globalnu industriju.

Prvo, korisno je da se konkretno pozabavimo šta je korozija u nafti i gasu. Pojednostavljeno rečeno, korozija je proces kojim rafinirani metali, poput čelika, prolaze kroz kemijsku reakciju koja uzrokuje kemijsko ili elektrokemijsko propadanje metala.
U naftnim i plinskim procesima, korozija metalne opreme obično nastaje iz jednog od sljedećih procesa
Slatka korozija - metal je izložen ugljičnom dioksidu (CO2) ili kisiku (O2) kada je prisutna voda
Kisela korozija - metal je izložen vodonik sulfidu (H2S) kada je prisutna voda
Korozija izazvana mikrobima (MIC) - metal je izložen korozivnim otpadnim proizvodima, kao što su CO2, H2S i kiseline koje proizvode bakterije
Galvanska korozija - metal korodira kada je izložen drugim metalima u elektrolitu, često nečistoj vodi
U mnogim slučajevima, inhibitori korozije se koriste za sprječavanje ovih vrsta korozije u naftnim i plinskim procesima.

Inhibitor korozije je hemijsko jedinjenje dizajnirano da spreči ili odloži proces korozije fizičkim ili hemijskim sredstvima.
Inhibitori korozije se koriste kao stabilni aditivi za naftne i plinske procese, što znači da se kontinuirano ubrizgavaju kako bi se spriječila korozija.
Inhibitori korozije su samo jedan od načina na koji se naftna i plinska industrija bori protiv korozije. Ostale metode uključuju katodnu zaštitu, zaštitne premaze i odabir odgovarajućeg materijala.

U industriji nafte i gasa postoje 3 glavne vrste hemija koje se koriste za sprečavanje korozije:
Inhibitori korozije koji stvaraju film
Inhibitori korozije koji stvaraju film fizički sprječavaju koroziju formiranjem filma na unutrašnjosti cjevovoda ili posude. Ovaj film odbija vodu koja sadrži korozivne elemente, sprječavajući kontakt s površinom cjevovoda. Postoje mnoge vrste hemikalija koje se koriste u inhibitorima korozije koji stvaraju film, iako se često koriste nusproizvodi azola i pirimidina. U određenim slučajevima, inhibitori korozije koji stvaraju film mogu se koristiti i za sprječavanje nakupljanja neželjenih taloga, kao što je kamenac, na unutrašnjim dijelovima cjevovoda. Oni se često nazivaju "mješoviti inhibitori" ili "kombinirani inhibitori".

Čistači gasa, kao što su hvatači kiseonika, hvatači ugljen-dioksida i hvatači vodonik sulfida, inhibiraju koroziju hemijskim pretvaranjem korozivnih gasova u ne-korozivne materijale kroz hemijske interakcije. Ove hemije često sadrže triazin ili razne amine.

Biocidi inhibiraju koroziju izazvanu mikrobima (MIC) tako što ubijaju i sprečavaju stvaranje kolonija bakterija. Glutaraldehid je uobičajen biocid koji se koristi u industriji nafte i plina.

Ove tri vrste inhibitora korozije se ubrizgavaju u procese nafte, vode i prirodnog plina kako bi se spriječila korozija opreme, cjevovoda i posuda.

Izazov je, naravno, shvatiti koliko inhibitora korozije treba ubrizgati. Budući da mnoge od ovih hemija mogu stvoriti glavobolje za nizvodne procese i rafinaciju, važno je minimizirati prekomjernu upotrebu kemikalija. U isto vrijeme, nedovoljno ubrizgavanje dovodi sredstva u opasnost od propasti.

Kao takvi, operateri nafte i gasa i njihovi pružaoci usluga traže bolje načine za biranje kalkulacija brzine ubrizgavanja za inhibitore korozije i automatizaciju koncentracija tretmana.

Budući da je precizno hemijsko ubrizgavanje inhibitora korozije ključno za smanjenje troškova u svim naftnim i gasnim procesima, operateri svih veličina treba da razmotre ekonomska sredstva za automatizaciju ubrizgavanja inhibitora korozije.
Evo 3 korisna savjeta za automatizaciju ubrizgavanja inhibitora korozije u naftnim i plinskim procesima.

● Koristite mjerač protoka
Jedan od najjednostavnijih načina da se minimizira rasipanje inhibitora korozije uz održavanje prihvatljivog integriteta sredstava je korištenje podataka iz mjerača protoka u realnom vremenu za informisanje o stopama ubrizgavanja.
U većini slučajeva, inhibitori stvaranja filma se ubrizgavaju u preciznim koncentracijama u proces zasnovan na poznatim rezovima vode i nivoima nečistoća u tom procesu. Pod pretpostavkom da ovi procenti ostanu stabilni, merač protoka može izvesti potrebnu količinu inhibitora korozije na osnovu propisane koncentracije.
Ovo je posebno korisno u procesima u kojima brzine protoka značajno variraju iz dana u dan, kao što su odlaganje slane vode ili sistemi za prijenos proizvedene vode.

● Mjerite nizvodno kako biste informirali buduće aplikacije
Jedan od najčešćih načina da se osigura odgovarajući nivo tretmana inhibitora stvaranja filma je mjerenje hemijskih ostataka nizvodno. Mjerenje reziduala uključuje uzorkovanje nizvodnih tekućina kako bi se otkrile koncentracije inhibitora korozije u procesu.

Ako se inhibitori korozije primjenjuju u odgovarajućim koncentracijama, trebalo bi da postoji neka, iako minimalna, zaostala hemija nizvodno. Ako nema ostataka, možemo pretpostaviti da ne dobijamo potpunu zaštitu. Ako izmjerimo previše rezidua, onda možemo pretpostaviti da previše tretiramo.

Slično mjerenju rezidua, kompanije bi trebale početi mjerenje stvarne korozije u opremi nizvodno od ubrizgavanja inhibitora korozije koristeći sonde za koroziju. Ovaj proces "zatvaranja petlje" može, tokom vremena, pokazati koliko su inhibitori korozije efikasni u sprečavanju korozije.
Proces mjerenja korozije može biti izazovan, naravno. Može biti teško znati gdje postaviti sonde i kada uzeti očitanja. U pojedinačnim aplikacijama, ovo može biti od male koristi.

● Izmjerite stvarnu upotrebu hemikalija
Za svakog operatera nafte i plina ili pružaoca usluga koji želi smanjiti troškove korozije i inhibitora korozije, gornje dvije metode mogu biti u velikoj mjeri.
Međutim, ove dvije metode moraju biti utemeljene na tačnim podacima o upotrebi kemikalija.
Prečesto se pretpostavlja da se stvarna doza hemikalija odvija propisanom brzinom. Analiza nakon činjenice pretpostavlja da, ako je pumpa postavljena na 15 GPD, onda je ubrizgala 15 GPD u tom vremenskom periodu.
U stvarnosti, ova pretpostavka je kategorički pogrešna, i ako se na nju oslanja, nastavit će zbunjivati ​​one koji pokušavaju optimizirati svoje programe automatizacije inhibitora korozije.
WellAware je ispitao hiljade sistema za ubrizgavanje hemikalija širom sveta. Pratili smo i automatizirali sisteme koji su prošle godine ubrizgali više od 860,000 galona inhibitora korozije.

Ispuštanje kontaminirane vode:Inhibitori korozije mogu iscuriti u proizvedenu vodu ili otpadnu vodu tokom proizvodnje nafte i plina, potencijalno zagađujući površinske ili podzemne vode ako se ne tretiraju na odgovarajući način prije ispuštanja.
Uticaj na ekosisteme:Hemikalije koje se nalaze u inhibitorima korozije mogu imati štetne učinke na vodeni život, kao što je promjena pH ravnoteže ili ometanje prirodnih bioloških funkcija organizama.

Pravilno rukovanje i odlaganje:Inhibitorima korozije treba rukovati u skladu sa strogim sigurnosnim protokolima i odlagati ih putem odgovarajućih objekata za upravljanje otpadom koji mogu tretirati vodu kako bi se uklonili zagađivači prije ispuštanja.

Vodoprivreda:Operateri bi trebali implementirati efikasne strategije upravljanja vodama kako bi smanjili količinu proizvedene vode i reciklirali ili ponovno iskoristili što je više moguće, minimizirajući potrebu za slatkom vodom i ispuštanjem prečišćene vode.

Tehnologije hemijske redukcije:Korištenje tehnologija koje smanjuju količinu potrebnih kemijskih aditiva, kao što su napredni materijali i premazi, može pomoći u smanjenju utjecaja inhibitora korozije na okoliš.

Ekološki prihvatljivi inhibitori:Istražite i koristite inhibitore korozije dizajnirane sa ekološki prihvatljivim hemijama koje predstavljaju manji rizik za ekosisteme ako se slučajno ispuste.

Redovno praćenje i testiranje:Redovno nadgledajte i testirajte otpadnu vodu na kontaminaciju, osiguravajući da ispunjava regulatorne standarde prije ispuštanja.

Obuka i svijest:Osigurati obuku osoblju uključenom u rukovanje inhibitorima korozije kako bi se povećala svijest o potencijalnim rizicima i važnosti praćenja ispravnih procedura rukovanja.

Saradnja sa regulatornim tijelima:Blisko sarađujte sa agencijama za zaštitu životne sredine i pridržavajte se lokalnih propisa i međunarodnih standarda kako biste osigurali da je upotreba inhibitora korozije unutar prihvatljivih ekoloških granica.

Implementacijom ovih mjera, industrija nafte i plina može ublažiti utjecaj inhibitora korozije naftnih polja na okoliš, a istovremeno štiti integritet naftnih polja.