«Роснефть» разработала методику оценки эффективности противокоррозионной защиты промыслового оборудования
Уфимский проектный институт «Роснефти» разработал методику лабораторного воспроизведения солевых отложений на металлических образцах, приближенного к реальным условиям эксплуатации промыслового оборудования. Исследования показали, что под слоем отложений скорость коррозии возрастает примерно втрое, а при наличии сульфатвосстанавливающих бактерий — почти впятеро. Методика позволяет сопоставлять эффективность антикоррозионных реагентов, её значимость подтверждена опытно-промышленными испытаниями.
Фото: РоснефтьСпециалисты уфимского проектного института «Роснефти» разработали методику исследования коррозии промыслового оборудования, позволяющую оценивать эффективность ингибиторной защиты. Разработка направлена на повышение точности лабораторной оценки противокоррозионных решений, а её практическая значимость подтверждена результатами опытно-промышленных испытаний.
Суть методики
Учёные проанализировали процессы коррозии на промысловом оборудовании в условиях совместной транспортировки водонефтяной эмульсии и газа. На основе полученных данных разработана методика нанесения минеральных веществ на металлические образцы, позволяющая в лабораторных условиях воспроизвести формирование отложений, максимально приближенное к реальным условиям эксплуатации.
Для получения отложений образцы на неделю помещали в лабораторную установку — автоклав с водным раствором соли и добавлением углекислого газа. При температуре 60 °C и давлении 3 МПа на металлических образцах формировался плотный слой солевых отложений.
Результаты: ускорение коррозии под отложениями
Проведённые исследования позволили количественно оценить влияние отложений на коррозионные процессы:
Условия на поверхности металла | Скорость коррозии |
|---|---|
Открытая поверхность (без отложений) | базовый уровень |
Под слоем минеральных отложений | ×3 (примерно втрое выше) |
Отложения + сульфатвосстанавливающие бактерии | ×5 (почти впятеро выше) |
На основе разработанной методики удалось определить, с какой степенью эффективности действуют различные антикоррозионные реагенты в условиях, приближенных к промысловым.
Почему это значимо
Полученные данные касаются двух механизмов, представляющих практический интерес для специалистов по противокоррозионной защите нефтегазового оборудования.
Подотложенческая коррозия. Минеральные (солевые) отложения на внутренней поверхности трубопроводов и оборудования создают локальные условия, существенно отличающиеся от условий на открытой поверхности металла: под слоем отложений формируются застойные зоны с изменённым химическим составом среды и затруднённым доступом защитных реагентов. Трёхкратное ускорение коррозии под слоем отложений — количественное подтверждение того, насколько существенно отложения меняют коррозионную обстановку.
Микробиологическая коррозия. Сульфатвосстанавливающие бактерии (СВБ) — основной биологический фактор коррозии нефтепромыслового оборудования. Восстанавливая сульфаты до сероводорода, они создают агрессивную среду непосредственно у поверхности металла. Слой отложений служит для них благоприятной средой обитания, защищённой от воздействия среды потока. Пятикратное ускорение коррозии при участии СВБ показывает совокупный эффект двух факторов. Сложность воспроизведения таких условий в лаборатории — общая проблема отраслевых испытаний: недавно, например, Китай провёл самый длительный в мире эксперимент по глубоководной коррозии, чтобы приблизить стендовые данные к реальным.
Для отрасли значение методики заключается прежде всего в возможности сопоставимой оценки: лабораторные испытания антикоррозионных решений, проводимые на чистых металлических образцах, не отражают условий работы оборудования, покрытого отложениями. Воспроизведение слоя отложений в лаборатории приближает результаты испытаний к промысловой практике.
Хотя разработка ориентирована на оценку ингибиторной защиты — химических реагентов, вводимых в транспортируемую среду, — полученные данные о влиянии отложений и микробиологического фактора на скорость коррозии значимы для всех направлений противокоррозионной защиты промыслового оборудования, включая внутренние защитные покрытия трубопроводов и резервуаров, работающие в тех же условиях.
Внедрение новых технологий обозначено как одно из направлений стратегии «Роснефть-2030».