| Статистика |
|---|
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|
|
Корозійна агресивність нафт і їх класифікація
На нафтових родовищах країни видобувають нафти, що відрізняються між собою за фізико-хімічним складом і властивостями, а також за змістом корозійно-агресивних компонентів. В принципі, нафта кожного конкретного родовища повинна проявляти через водну фазу різне за своєю інтенсивності корозійна дія на метали групи заліза. Однак, класифікувати кожну нафту за корозійної агресивності можливо лише за мінімальному числу ознак, як це прийнято, наприклад, у нафтопереробній промисловості.
Так, все нафти, що піддаються переробці, по корозійної агресивності класифікуються лише по одній ознаці - вмісту загальної сірки.Вибір такого показника цілком виправданий, оскільки при термічній переробці, особливо сірчистих нафт, виділяється продукт їх деструкції - вільний сірководень. Тому чим більше в нафті сірчистих сполук, тим корозійно-агресивні будуть продукти її переробки. При цьому визначальну роль у розвитку корозії металів відіграють містяться у водній фазі нафти солі, які при термічній переробці частково розкладаються до соляної кислоти.
Для характеристики видобувається зі свердловин сирої нафти така класифікація непридатна, так як при звичайній температурі сірчисті сполуки не розкладаються і, отже, корозії металу (навіть при наявності водної фази) ця нафта не викликає. Тому основною характерною ознакою, за якою можна класифікувати майже всі видобуваються в країні сирі нафти відносно корозійної агресивності, є що міститься в них вільний сірководень або наявність в них сульфатвосстанавливающих бактерій (СВБ).Якщо він відсутній, корозійна агресивність обводненій нафти, навіть у присутності кисню, помітно знижується. Це дозволяє розділити всі сирі нафти на дві групи, і на основі цього оцінювати їх корозійний вплив через водну фазу на метали групи заліза.
Як вже зазначалося, практично кожна безводну нафту, незалежно від вмісту в ній таких агресивних (газових) компонентів як сірководень, СО₂ і кисень, корозійного руйнування металів не викликає.
Концентрація сірководню в нафті і, отже, у водній фазі, безсумнівно надає головне визначальний вплив на ступінь корозійної агресивності нафти тій чи іншій ступеня обводненості. З ростом концентрації сірководню в системі посилюється корозійний вплив цієї нафти (точніше, її водної складової) на метал. Як показує практика експлуатації різних нафтових родовищ країни і за кордоном, зміна вмісту сірководню в нафтових двофазних системах коливається в середньому від Про до 200 мг/л.Правда, зустрічаються нафти з аномально високим вмістом сірководню, починаючи з 300 мг/л (наприклад, родовища Тенгіз або Жанажол в Казахстані). У цих випадках сірководнева корозія сталей набуває принципово інший характер - сульфідного індуктивного розшарування або сульфідно-корозійного розтріскування під напругою (СКРН).
Встановлено, що значимі для загальної корозії концентрації сірководню знаходяться в межах 20-200 мг/л,нижче яких дія сірководню майже не проявляється, а вище яких корозія набуває, як вже зазначено, інший характер. Визначити межі впливу концентрації сірководню в нефтях в межах його звичайного змісту не має сенсу з двох причин: з ростом концентрації сірководню крива швидкості корозії спочатку різко зростає, а потім набуває пологий характер.
З іншого боку, основне агресивну дію на метали групи заліза має не стільки сам по собі сірководень, скільки продукт його корозії - сульфід заліза. Враховуючи кумулятивний характер накопичення сульфіду заліза при різних концентраціях сірководню, можна вважати, що в межах змісту сірководню 20 - 200 мг/л, відсутність або наявність сірководню вказує на основний ознака класифікації сирих нафт по корозійної агресивності і робить практично марною оцінку більш вузьких областей вмісту сірководню на загальну або локальну корозію металу.
В табл. 4.1, на основі узагальнення великої кількості даних про склад попутних (пластових і стічних) вод різного хімічного складу нафт і солевмісту наведені межі коливань найбільш характерних для них іонів, газових компонентів і водневого показника рН.
Як показує практика корозії металів групи заліза (чорні метали) коливання у вмісті цих іонів у зазначених межах не призводять до істотної зміни величин швидкості корозії металів навіть при значному коливанні в цих середовищах сірководню та інших корозійно-активних агентів (О₂, СО₂ та ін), виключаючи наступ іншого виду руйнування металів після 300 мг/л.
Коливання рН мінералізованих вод нафт також не настільки значущими, щоб суттєво змінити агресивність водного середовища; зміна загальної мінералізації веде лише до невеликої зміни швидкості корозії, але не настільки помітного, щоб зрівнятися з дією сірководню.
Таким чином, відсутність або наявність сірководню (або сульфатвосстанавливающих бактерій) в більшості видобуваються в країні нафт в межах 10 - 300 мг/л може бути покладено в якості основоположного ознаки для класифікації нафт за їх корозійної агресивності, в якійсь мірі незалежно від коливань фізико-хімічного складу попутних вод і самих нафт.
Для характеристики площі, що припадає на корозію металу в нафтових резервуарах, що викликається водною фазою, слід ввести для класифікації корозійної агресивності сирих нафт по відношенню до металів ступінь їх обводненості.
Нарешті, ще одним, не основним показником корозійної агресивності сирих нафт повинна стати температура надходить в резервуари нафти. Причому не стільки величина температури сама по собі, скільки перепад температур, який створюється в різний час року і в різних природно-кліматичних умов районах країни, що виявляється в стінках резервуара. Особливо це відноситься до нафтової і, особливо, газоповітряної зоні резервуара.
Як відомо, у видобутої нафти на промислах є ще і газова фаза, яка після сепараційних процесів в резервуарі, виступає в якості газоповітряної зони ємності. Типовий склад газопаровой фази промислових резервуарів наведено в табл. 4.1. З представлених даних видно, що корозійно-визначальними компонентами цього середовища завжди є пари вуглеводнів і води, а також кисень, який часто потрапляє в газоповітряної простір при зливно-наливних операціях в резервуарах.Наявність сірководню в газоповітряної фази, що потрапляє в неї з нафти, стрибком збільшує агресивність цього середовища. Разом з тим, сіро-водень і кисень надають ще більш сильний вплив на метал, ніж кожен окремо, що і пояснює швидкий вихід з ладу покрівлі промислових резервуарів. Що стосується великогабаритних резервуарів магістрального транспорту нафти, то перепад температур тут не так великий, нафта у них в достатній мірі стабілізована, а вміст сірководню в парах нафти зведено до мінімуму.Тим не менш, сероводородсодержащие нафти швидше виводять з ладу покрівлі цих резервуарів, ніж якщо він нафти відсутня.
|
| Категорія: Захист нафтових резервуарів від корозії | Додав: 26.09.2016
|
| Переглядів: 1310
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
