Inhibitor koroze ropného pole

Inhibitor koroze v ropném poli působí tak, že zabraňuje korozi nebo ji zpomaluje vytvářením ochranné vrstvy na kovových površích, které jsou vystaveny korozivním činidlům. Tato ochranná vrstva se může skládat z několika složek v závislosti na typu inhibitoru a konkrétní aplikaci.

Některé běžné mechanismy, kterými inhibitory koroze ropného pole fungují, zahrnují:
Katodická ochrana:Inhibitory mohou působit jako katodické protektory, které zabraňují tvorbě korozních článků snížením rychlosti anodické reakce. Tento mechanismus zahrnuje darování elektronů korodujícímu kovovému povrchu, což snižuje hnací sílu pro korozi.

Tvorba pasivační vrstvy:Některé inhibitory mohou na kovovém povrchu vytvořit ochrannou vrstvu, známou jako pasivační vrstva, která zabraňuje korozívním činidlům v přímém kontaktu s kovem. Tato vrstva může být složena z různých materiálů, jako jsou oxidové filmy, hydroxidy nebo jiné sloučeniny, v závislosti na použitém inhibitoru.

Chelatační činidla:Některé inhibitory obsahují chelatační činidla, která se mohou pevně vázat na kovové ionty, což jim brání v účasti na korozních reakcích. Komplexováním s kovovými ionty tyto látky zabraňují jejich oxidaci a tím zpomalují rychlost koroze.

Neutralizace korozivních činidel:Inhibitory koroze ropných polí mohou také působit tak, že neutralizují korozivní činidla, jako jsou kyseliny nebo rozpuštěný kyslík, v olejové nebo vodní fázi. Toho lze dosáhnout chemickými reakcemi mezi inhibitorem a korozívním činidlem za vzniku neškodných produktů, které již nepředstavují hrozbu pro kovový povrch.

Stojí za zmínku, že účinnost inhibitorů koroze ropných polí se může lišit v závislosti na faktorech, jako je typ a koncentrace přítomných korozivních činidel, pH prostředí, teplota a specifické vlastnosti kovového povrchu. Proto výběr vhodného inhibitoru pro danou aplikaci vyžaduje pečlivé zvážení těchto faktorů.

Podle nedávné studie Asociace pro ochranu a výkonnost materiálů (AMPP, dříve NACE) je koroze zodpovědná za více než 2,5 bilionu dolarů (s "T") ztrát a škod v globální ekonomice každý rok. Pro ty, kteří drží skóre, to je 3,4 % celosvětového HDP.
To je prostě ohromující. Je zřejmé, že inhibice koroze má pro globální průmysl nejvyšší finanční význam.

Za prvé, je užitečné se konkrétně zabývat tím, co je koroze v ropě a plynu. Jednoduše řečeno, koroze je proces, při kterém rafinované kovy, jako je ocel, podléhají chemické reakci, která způsobuje chemické nebo elektrochemické poškození kovu.
V procesech s ropou a plynem se koroze kovových zařízení obvykle vyskytuje v jednom z následujících procesů
Sladká koroze – kov je v přítomnosti vody vystaven působení oxidu uhličitého (CO2) nebo kyslíku (O2).
Kyselá koroze - kov je vystaven působení sirovodíku (H2S), pokud je přítomna voda
Microbial Induced Corrosion (MIC) – kov je vystaven korozivním odpadním produktům, jako je CO2, H2S a kyseliny produkované bakteriemi
Galvanická koroze - kov koroduje, když je vystaven působení jiných kovů v elektrolytu, často nečisté vodě
V mnoha případech se používají inhibitory koroze, aby se zabránilo těmto typům koroze v procesech ropy a plynu.

Inhibitor koroze je chemická sloučenina navržená tak, aby zabránila nebo oddálila proces koroze fyzikálními nebo chemickými prostředky.
Inhibitory koroze se používají jako přísada v ustáleném stavu do procesů ropy a plynu, což znamená, že jsou neustále vstřikovány, aby se zabránilo korozi.
Inhibitory koroze jsou jen jedním ze způsobů, jak ropný a plynárenský průmysl bojuje proti korozi. Mezi další metody patří katodická ochrana, ochranné povlaky a výběr vhodného materiálu.

V ropném a plynárenském průmyslu se k inhibici koroze používají 3 hlavní typy chemikálií:
Filmotvorné inhibitory koroze
Filmotvorné inhibitory koroze fyzicky zabraňují korozi vytvářením filmu na vnitřku potrubí nebo nádoby. Tato fólie odpuzuje vodu obsahující korozivní prvky a zabraňuje kontaktu s povrchem potrubí. V inhibitorech koroze tvořících film se používá mnoho typů chemikálií, i když se často používají azolové a pyrimidinové vedlejší produkty. V určitých případech lze také použít filmotvorné inhibitory koroze, aby se zabránilo usazování nežádoucích sraženin, jako je vodní kámen, na vnitřních částech potrubí. Ty se často nazývají "smíšené inhibitory" nebo "kombinované inhibitory".

Lapače plynů, jako jsou lapače kyslíku, lapače oxidu uhličitého a lapače sirovodíku, inhibují korozi chemickou přeměnou korozivních plynů na nekorozivní materiály prostřednictvím chemických interakcí. Tyto chemikálie často obsahují triazin nebo různé aminy.

Biocidy inhibují mikrobiálně indukovanou korozi (MIC) tím, že zabíjejí a zabraňují tvorbě bakteriálních kolonií. Glutaraldehyd je běžný biocid používaný v ropném a plynárenském průmyslu.

Tyto tři typy inhibitorů koroze se vstřikují do procesů ropy, vody a zemního plynu, aby se zabránilo korozi zařízení, potrubí a nádob.

Úkolem je samozřejmě zjistit, jaké množství inhibitoru koroze vstříknout. Protože mnoho z těchto chemických látek může způsobit bolesti hlavy pro následné procesy a rafinaci, je důležité minimalizovat nadměrné používání chemikálií. Nedostatečná injekce zároveň vystavuje aktiva riziku selhání.

Provozovatelé ropy a zemního plynu a jejich poskytovatelé služeb jako takoví hledají lepší způsoby, jak provést výpočty rychlosti vstřikování inhibitorů koroze a automatizovat koncentrace úprav.

Protože přesné chemické vstřikování inhibitorů koroze je rozhodující pro snížení nákladů ve všech procesech ropy a zemního plynu, měli by provozovatelé všech velikostí zvážit ekonomické způsoby automatizace vstřikování inhibitorů koroze.
Zde jsou 3 užitečné tipy pro automatizaci vstřikování inhibitoru koroze v procesech ropy a plynu.

● Použijte průtokoměr
Jedním z nejjednodušších způsobů, jak minimalizovat plýtvání inhibitory koroze při zachování přijatelné integrity aktiv, je použití údajů z průtokoměru v reálném čase k informování o rychlosti vstřikování.
Ve většině případů jsou inhibitory tvorby filmu vstřikovány v přesných koncentracích do procesu založeného na známém množství vody a úrovních nečistot v tomto procesu. Za předpokladu, že tato procenta zůstanou stabilní, může průtokoměr informovat o potřebném objemu inhibitorů koroze na základě předepsané koncentrace.
To je zvláště užitečné v procesech, kde průtoky den za dnem značně kolísají, jako například při odstraňování slané vody nebo v systémech přenosu vyrobené vody.

● Měřte po proudu, abyste informovali budoucí aplikace
Jedním z nejběžnějších způsobů, jak zajistit správné úrovně ošetření inhibitory tvořícími film, je měření chemických reziduí po proudu. Měření zbytků zahrnuje odběr vzorků tekutin po proudu pro detekci koncentrací inhibitorů koroze v procesu.

Pokud se inhibitory koroze aplikují ve vhodných koncentracích, měla by ve směru toku existovat určitá, i když minimální, zbytková chemie. Pokud nejsou přítomny žádné zbytky, můžeme předpokládat, že nezískáváme úplnou ochranu. Pokud naměříme příliš mnoho reziduí, můžeme předpokládat, že jsme přeléčili.

Podobně jako u měření zbytků by společnosti měly začít měřit skutečnou korozi v zařízení za vstřikováním inhibitoru koroze pomocí korozních sond. Tento proces "uzavření smyčky" může v průběhu času ukázat, jak účinné jsou inhibitory koroze při skutečné prevenci koroze.
Proces měření koroze může být samozřejmě náročný. Může být obtížné vědět, kam umístit sondy a kdy provést měření. V jednotlivých aplikacích to může být málo užitečné.

● Změřte skutečné použití chemikálií
Pro každého provozovatele ropy a zemního plynu nebo poskytovatele služeb, kteří chtějí snížit náklady na korozi a inhibitory koroze, mohou výše uvedené dvě metody jít dlouhou cestou.
Tyto dvě metody však musí být založeny na přesných údajích o použití chemikálií.
Příliš často se předpokládá, že skutečné chemické dávkování probíhá předepsanou rychlostí. Následná analýza předpokládá, že pokud bylo čerpadlo nastaveno na 15 GPD, pak během tohoto časového období vstříklo 15 GPD.
Ve skutečnosti je tento předpoklad kategoricky nepravdivý, a pokud se na něj budeme spoléhat, bude i nadále zmást ty, kteří se snaží optimalizovat své programy automatizace inhibitorů koroze.
WellAware provedl průzkum tisíců chemických injekčních systémů po celém světě. Sledovali jsme a automatizovali systémy, které v loňském roce vstříkly více než 860,000 galonů inhibitoru koroze.

Vypouštění kontaminované vody:Inhibitory koroze se mohou vyluhovat do produkované vody nebo odpadních vod během těžby ropy a plynu a potenciálně kontaminovat povrchové nebo podzemní vody, pokud nejsou před vypouštěním řádně ošetřeny.
Dopad na ekosystémy:Chemikálie nalezené v inhibitorech koroze by mohly mít škodlivé účinky na vodní život, jako je změna rovnováhy pH nebo narušení přirozených biologických funkcí organismů.

Správná manipulace a likvidace:S inhibitory koroze by se mělo zacházet v souladu s přísnými bezpečnostními protokoly a měly by se likvidovat prostřednictvím vhodných zařízení pro nakládání s odpady, která dokážou před vypuštěním upravit vodu tak, aby se odstranily nečistoty.

Vodní hospodářství:Provozovatelé by měli zavést účinné strategie hospodaření s vodou, aby snížili objem vyrobené vody a co nejvíce recyklovali nebo znovu použili, minimalizovali potřebu čerstvé vody a vypouštění upravené vody.

Technologie chemické redukce:Využití technologií, které snižují množství požadovaných chemických přísad, jako jsou pokročilé materiály a povlaky, může pomoci snížit ekologickou stopu inhibitorů koroze.

Ekologicky přijatelné inhibitory:Prozkoumejte a používejte inhibitory koroze navržené s použitím chemických látek šetrných k životnímu prostředí, které v případě náhodného úniku představují menší riziko pro ekosystémy.

Pravidelné sledování a testování:Pravidelně sledujte a testujte odpadní vodu na kontaminaci a ujistěte se, že před vypuštěním splňuje regulační normy.

Školení a informovanost:Zajistěte školení personálu zapojeného do manipulace s inhibitory koroze, abyste zvýšili povědomí o možných rizicích a důležitosti dodržování správných postupů při manipulaci.

Spolupráce s regulačními orgány:Úzce spolupracujte s agenturami pro životní prostředí a dodržujte místní předpisy a mezinárodní normy, abyste zajistili, že použití inhibitorů koroze bude v rámci přijatelných ekologických limitů.

Zavedením těchto opatření může ropný a plynárenský průmysl zmírnit dopad inhibitorů koroze ropných polí na životní prostředí a zároveň chránit integritu majetku ropných polí.