| Статистика |
|---|
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|
|
Основні фактори, що визначають швидкість і характер корозії металів у неводному рідини
Особливості обводнення нафти і нафтопродуктів
В нафтопродуктах, позбавлених гетероорганических сполук, вода знаходиться в розчиненому молекулярному (не диссоциированном) стані. Розчинність води в нафтопродуктах і нафти залежить від хімічного складу і молекулярної маси вуглеводнів, температури, відносної вологості повітря та атмосферного тиску. Розчинність води в нафті і нафтопродуктах зменшується в ряду: ненасичені, ароматичні і парафінові вуглеводні. Із збільшенням молекулярної маси нафти і нафтопродуктів розчинність води в них зменшується з підвищенням температури підвищується.Понад цю кількість вода знаходиться в нафті і нафтопродуктах вже у вигляді емульсії, стабілізованої поверхнево-активними домішками цих вуглеводнів, а також у вільному стані.
В табл. 4.6. наведено для орієнтування дані по вмісту води в легенях фракціях нафти.
Примітка: Під розчинністю води мається на увазі розподіл її у вуглеводні у молекулярно зв'язаному і вільному вигляді (емульсії) в рівноважних умовах.
Основним джерелом потрапляння води в сирі нафти є захоплення пластової води при підйомі видобутої продукції в свердловині на поверхню. На нафтопродукти, які надходять та зберігаються в ємностях, вода потрапляє з газового простору над поверхнею вуглеводню, у трубопроводах - в підсмоктують через нещільності в перекачувальних засобах повітря, який в тій чи іншій мірі зволожений.
Якщо ж в ємність надходить сира обводенная нафта або нафтопродукти з більшою, ніж навколишня атмосфера, температурою, то в газовому просторі і на холодній поверхні металевих стінок починається активний процес конденсації пари з газоповітряного середовища.В результаті цього зберігаються нафту і нафтопродукти додатково збагачуються водою (вільної і краплинної).При утворенні на поверхні покрівлі об'ємистих продуктів корозії, що випадають на холодних стінках краплі води і легкого нафтопродукту просочують ці продукти, і їх обсяг різко збільшується, що призводить до сильної корозії і до швидкого утоньшенію стінок даху і верхніх поясів резервуара.
Особливо інтенсивні процеси конденсації парів води і постійне стікання крапель води з поверхні даху корпусу і резервуарів має місце на нафтопромислах і нафтопереробних заводах в умовах періодичного заповнення та випорожнення ємностей нафтою і нафтопродуктами, що мають, як правило, більш високу, ніж навколишнє середовище, температуру.Загальна ж кількість утворюється в резервуарах підтоварної води в умовах оперативного зберігання сирих нафт і нафтопродуктів залежить від обсягу газоповітряного простору, частоти їх заповнення та спорожнення, а також від температурних коливань в резервуарах в денний час при зберіганні сильно підігрітих нафт.
Розчинність основних корозійно-агресивних компонентів у нефтях і нафтопродуктах
Все нафти і нафтопродукти здатні розчинити в собі досить велику кількість кисню і сірководню, причому набагато більше, ніж вода.Розчинність коррозинно-агресивних газів залежить від густини і температури нафти і нафтопродуктів, а також від парціального тиску парів кисню (і сірководню) над дзеркалом рідини. Чим менше густина нафти і нафтопродуктів та їх температура, тим вище розчинність агресивних газів. Зі збільшенням тиску парів у газоповітряної фази вміст кисню в нафтопродуктах збільшується.
В табл. 4.7 і 4.8 приведені дані про розчинність кисню у воді і нафтопродуктах (довідкові дані), а також у нафті і нафтопродуктах (за закордонним даними).
З них випливає, що розчинність у вуглеводнях одного з головних агресивних агентів - кисню - значно перевищує його розчинність у воді, чим і пояснюється роль вуглеводневої фази на межі розділу вода-нафта як джерела постійного поповнення кисню у воду при його участі в процесі корозії металу у водному середовищі.
Якщо ж необхідно знати для розрахунків, як змінюється розчинність основних корозійних агентів (сірководню і кисню) у водних середовищах в залежності від ряду факторів (температури і тиску), то можна користуватися формулами Лозівського М. Р.
Розчинність корозійно-агресивних газів (сірководню, СО₂ і кисню) може бути визначена в мінералізованих водних середовищах залежно від температури, якщо знати їх табличні дані для дистильованої води. (Тр. ВНИГРИ. Вип. 105//Геохімічний сб-к. М.: Гостоптехиздат, 1957).
де: а₁ - дані розчинності газу в дистильованій воді при Т₁ і тиску Р₁;
а₂ - розчинність газу при Т₂
де: а₃ - розчинність газу при тиску Р₂
де: К - константа, рівна 0,155;
С - концентрація солі в мінералізованих (пластових або стічних водах), р. екв./л.
Нерідко зустрічаються випадки, коли при тривалому зберіганні нафти і нафтопродуктів вони поступово збагачуються сірководнем в результаті появи у підтоварній воді сульфатвосстанавливающих бактерій, продуктом життєдіяльності яких є сірководень. Цей реагент набагато небезпечніше кисню повітря.
Вплив низки зовнішніх факторів на корозію металів в нафті і нафтопродуктах
До зовнішніх факторів, пов'язаних з умовами зберігання і перекачування нафти і нафтопродуктів з резервуарів, належать: температура вводяться в резервуар нафти і нафтопродуктів, чистота та швидкість заповнення і спорожнення резервуара, обсяг газоповітряного простору, що виникає в залежності від типу використовуваної покрівлі резервуара (зі станционарной або плаваючою), і ряд інших.
В першу чергу, велике значення в розвитку або уповільнення корозії внутрішньої поверхні резервуарів має стан його стінок і металевих конструкцій (наявність окалини, продуктів корозії, вм'ятин, потертостей, подряпин, характер зони зварного шва і біляшовній зони) і т. д. Резервуар по мірі заповнення і спорожнення піддається також значним механічним навантаженням.Інтенсивність корозійних руйнувань внутрішньої поверхні резервуарів обумовлена не тільки технологічним призначенням і технологічними факторами їх експлуатації, але і конструктивними (часто невдалими) особливостями будови їх окремих вузлів. Це призводить до різко вираженого нерівномірного розподілу корозії в конструктивних елементах резервуарів і до більш швидкого виходу їх з ладу.
Так, до умов, що викликають локальну корозію конструкційних елементів, відносять наявність горизонтальних майданчиків і поглиблень, де постійно накопичується вода, наявність вузьких зазорів і щілин, важко доступних і повільно звільняються від агресивного середовища ділянок, зон періодичного змочування і контакту поверхні стінок резервуарів водою, нафтою і газоповітряної середовищем.
Температура сирої (обводненій і збезводненої) нафти - різноманітне за проявами фактор корозії всередині резервуарів. Вона визначає розчинність у цих середовищах основних корозійних агентів (води, кисню, сірководню і СО₂), а також, згідно з хімічної кінетики, зростання швидкості корозійного процесу. Але основний вплив на розвиток корозії металів в ємностях надає не стільки температура вуглеводневих рідин сама по собі, скільки різниця температур між гарячою нафтою і навколишнього резервуар атмосферою.Значна різниця температур між стінками резервуара і контактує з ними газовим середовищем (за повної насиченості її вологою і парами вуглеводнів) є рушійною силою процесу безперервної конденсації рідини на покрівлі та внутрішніх стінках резервуара (не завжди помітною з-за великої товщини та вологоємності продуктів корозії) і, отже, причиною не тільки додаткового обводнення зберігається в резервуарі нафти і нафтопродуктів, але і насичення конденсується крапель води і нафтопродуктів компонентами газової атмосфери (киснем і сірководнем).
При поступовому або швидке спорожнення резервуара від нафти і надходження на його газове простір повітря з киснем інтенсивність конденсаційних процесів та площа, на якій ці явища відбуваються, зростають, що підвищує швидкість корозійних процесів. Різниця температур між збереженої в ємності нафтою і навколишньою атмосферою в холодну пору року може бути досить значною. Коливання цієї температури а денний і нічний час (особливо, якщо в резервуар надходить дуже гаряча нафта) справляє помітний вплив на швидкість руйнування металів.
Вміст кисню та води в зневоднених нефтях і нафтопродуктах поряд з сірководнем залежить, при їх тривалому зберіганні, від обсягу газоповітряного простору резервуара, яке сильно змінюється при періодичних опорожнениях і заповненнях ємностей зі стаціонарною покрівлею і залишається відносно постійним і невеликим при використанні плаваючих дахів або понтонів.
Особливості та характер корозії вуглецевих сталей у резервуарах для зберігання нафти і нафтопродуктів різної обводненості
При тривалому зберіганні в ємностях світлих нафтопродуктів швидкість корозії зростає, як правило, від днища до даху резервуара. Це пояснюється близькістю верхніх частин резервуара до газового простору, насиченого киснем.
Досвід експлуатації вертикальних сталевих резервуарів (РВС), що містять нафтопродукти з густиною 1000 кг/м3 і вище, показує, що швидкість рівномірної корозії їх сталевих стінок не перевищує 0,025 мм/рік, а в резервуарах для легких бензинів щільністю 750 кг/м3 і менше - підвищується до 0,5 мм/рік. Це пояснюється більшою розчинністю кисню в нафті і нафтопродуктах з невеликою щільністю.Для автомобільних бензинів, палива для реактивних двигунів і дизельних палив швидкість корозії стінок резервуарів змінюється в широких межах - від 0,025 до 0,25 мм/рік, з тенденцією підвищення швидкості корозії в 2-3 рази, якщо вона носить локальний характер.
|
| Категорія: Захист нафтових резервуарів від корозії | Додав: 26.09.2016
|
| Переглядів: 907
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
