Автор: Dustov, Aziz Yusufovich

Аннотация: Коррозия оборудования из углеродистой стали в открытых системах рециркуляционного водоснабжения (градирнях) является одной из наиболее острых технологических и экономических проблем нефтегазовой, химической и энергетической отраслей, сокращающей срок службы трубопроводов, теплообменников и насосов и вынуждающей к преждевременным капитальным затратам. В данной статье описывается разработка, лабораторная характеристика и промышленная валидация семейства низкомолекулярных аминосодержащих композитных ингибиторов (обозначенных как AD-1, AD-2 и AD-3), предназначенных для одновременного подавления электрохимической коррозии и образования минеральных отложений в системе рециркуляционного охлаждения воды Шортанского нефтегазодобывающего управления (Кашкадарья, Узбекистан). Ингибиторы были синтезированы из доступного на местном уровне аминного сырья; установлено влияние температуры, времени реакции и массовых соотношений реагентов на выход реакции. Эффективность ингибирования определяли гравиметрическим методом на образцах из стали С3 в соответствии с ГОСТ 9.905-82 в четырнадцати агрессивных модельных средах (вода градирни, Na2SO4, Na2S, NaHCO3, NaClO, Na2CO3, KCl, MgSO4, CaCl2, CaCO3, CaSO4 и смешанные соли) при дозировке ингибитора 1-3 %. Поверхностные пленки характеризовали с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ, Zeiss EVO MA 10) в сочетании с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (ЭДС). В водной среде степень защиты АД-1 достигла 98,6 %, а в сульфатной, сульфидной и хлоридной средах были зафиксированы значения 91-98 %; минимальная скорость коррозии снизилась до 0,004 г·см⁻²·ч⁻¹, а максимальная степень защиты во всех средах достигла 97,6 %. Для описания совокупного воздействия ионного состава, растворенных газов, температуры и гидродинамики воды Шортана был разработан интегрированный коэффициент риска коррозии (Kk), позволяющий прогнозировать коррозионную активность с точностью 15-20 % там, где классические индексы Ланжелье и Ризнара оказались недостаточными. В ходе промышленных испытаний оптимизированный композит снизил скорость коррозии на 85-97 % и образование минеральной накипи на 60-75 % при оптимальной дозировке около 1 %, продлив срок службы оборудования на 8-12 % и обеспечив экономический эффект приблизительно в 19 % за счет импортозамещения на основе местного сырья.

Ключевые слова: Система рециркуляции воды; коррозия углеродистой стали; композитный ингибитор на основе аминов; степень защиты; гравиметрический метод; сканирующая электронная микроскопия; коэффициент риска коррозии; нефтегазовое предприятие «Шортан».

Страницы в журнале: 5 - 15