Korozija vodikovim sulfidom u industriji nafte i plina

Cjevovodi igraju ključnu ulogu u sektoru nafte i plina olakšavajući transport proizvoda do postrojenja za obradu, skladišta i rafinerijskih kompleksa. S obzirom na to da se ovim cjevovodima transportiraju vrijedne i opasne tvari, svaki potencijalni kvar nosi značajne financijske i ekološke posljedice, uključujući rizik od katastrofalnih ekonomskih gubitaka i prijetnje ljudskim životima. Kvarovi mogu proizaći iz raznih čimbenika, uključujući koroziju (vanjske, unutarnje i pucanje uslijed naprezanja), mehaničke probleme (kao što su greške u materijalu, dizajnu i konstrukciji), aktivnosti trećih strana (slučajne ili namjerne), operativne probleme (kvarovi, nedostaci, poremećaji zaštitnih sustava ili pogreške operatera) i prirodni fenomeni (kao što su udari groma, poplave ili pomicanja tla).

Ilustrirana je distribucija kvarova tijekom 15 godina (1990.–2005.). Korozija je primarni čimbenik koji pridonosi 46,6% kvarova u cjevovodima za prirodni plin i 70,7% u cjevovodima za sirovu naftu. Procjena troškova korozije koju je provela ugledna naftna i plinska korporacija otkrila je da su u fiskalnoj godini 2003. izdaci za koroziju iznosili približno 900 milijuna USD. Globalni trošak koji se pripisuje koroziji u sektoru nafte i plina iznosi približno 60 milijardi USD. Samo u Sjedinjenim Državama dokumentirani troškovi povezani s korozijom u takvim industrijama dosežu 1,372 milijarde USD. Nadalje, s obzirom na sve veću potražnju za energijom dobivenom iz nafte i plina i povezane zabrinutosti, očekuje se da će svjetski troškovi korozije unutar industrije nastaviti rasti. Stoga postoji kritična potreba za proaktivnim procjenama rizika koje balansiraju isplativost i sigurnost.

Osiguravanje cjelovitosti cjevovoda najvažnije je za siguran rad, očuvanje okoliša i funkcionalnost glavnih proizvodnih sredstava. Korozija predstavlja ozbiljnu prijetnju, kako izvana tako i iznutra. Vanjska korozija može biti posljedica čimbenika kao što su kisik i klorid u vanjskom okruženju [6]. Nasuprot tome, unutarnja korozija može proizaći iz tvari kao što su sumporovodik (H2S), ugljikov dioksid (CO2) i organske kiseline prisutne u proizvodnoj tekućini. Nenadzirana i nekontrolirana korozija cjevovoda može dovesti do curenja i katastrofalnih kvarova. Unutarnja korozija bila je značajan problem, čineći približno 57,4% odnosno 24,8% kvarova uzrokovanih korozijom u cjevovodima za sirovu naftu i prirodni plin. Rješavanje problema unutarnje korozije je imperativ za održavanje integriteta i sigurnosti industrije.

U sektoru nafte i plina, korozija se obično kategorizira u dvije osnovne vrste: slatka i kisela korozija, prevladavajuća u okruženjima karakteriziranim povišenim parcijalnim tlakom H2S i CO2 (PH2S i PCO2). Ovi posebni oblici korozije predstavljaju značajne izazove unutar industrije. Korozija se dalje kategorizira u tri režima na temelju omjera PCO2 i PH2S: slatka korozija (PCO2/PH2S > 500), slatko-kisela korozija (PCO2/PH2S u rasponu od 20 do 500) i kisela korozija (PCO2/PH2S

Kritični čimbenici koji utječu na koroziju uključuju razine PH2S i PCO2, kao i temperaturu i pH vrijednosti. Ove varijable značajno utječu na otapanje korozivnih plinova, čime utječu na brzinu i mehanizam stvaranja proizvoda korozije u slatko-kiselim sredinama. Temperatura ubrzava kemijske reakcije i povećava topljivost plinova, što utječe na stopu korozije. pH razine određuju kiselost ili lužnatost okoliša, pri čemu nizak pH ubrzava koroziju, a visok pH potencijalno pokreće lokalizirane mehanizme korozije. Otopljeni plinovi CO2 i H2S stvaraju korozivne kiseline u vodi, reagirajući s metalnim površinama stvarajući manje zaštitne spojeve, čime se ubrzava korozija. Slatka korozija obično uključuje stvaranje metalnih karbonata (MeCO3), dok kisela korozija uključuje različite formacije metalnih sulfida.

U sektoru nafte i plina kvarovi materijala koji su posljedica korozije u kiselim i slatkim sredinama predstavljaju različite sigurnosne, ekonomske i ekološke izazove. Slika 2 prikazuje relativni doprinos različitih oblika korozijskih kvarova tijekom 1970-ih. Kisela korozija izazvana H2S identificirana je kao primarni uzrok kvarova povezanih s korozijom u ovoj industriji, a njezina prevalencija stalno raste tijekom vremena. Proaktivno rješavanje problema kisele korozije i uvođenje preventivnih mjera su imperativ za upravljanje povezanim rizicima u naftnoj industriji.

Upravljanje i obrada tvari koje sadrže H2S predstavljaju značajne izazove u sektoru nafte i plina. Razumijevanje zamršenosti H2S korozije je imperativ, budući da predstavlja značajnu prijetnju opremi i infrastrukturi, povećavajući rizik od strukturalnog kvara i mogućih nesreća. Ova vrsta korozije očito skraćuje životni vijek opreme, zahtijevajući skupo održavanje ili zamjenu. Štoviše, onemogućuje radnu učinkovitost, što dovodi do smanjene proizvodnje i povećane razine potrošnje energije.

Razumijevanje i rješavanje izazova koje donosi H2S korozija u takvim industrijama daje primjetne prednosti. Sprječavanjem kvarova i održavanjem opreme pojačavaju se sigurnosne mjere te se smanjuje mogućnost nesreća i ekoloških posljedica. Ova strategija također produljuje životni vijek opreme, smanjujući potrebu za skupim zamjenama i smanjujući vrijeme zastoja potrebno za popravke. Dodatno, poboljšava operativnu učinkovitost jamčeći učinkovite i dosljedne postupke, smanjujući potrošnju energije i jačajući pouzdanost protoka.

Istraživanje područja za daljnje istraživanje, uključujući napredne tehnologije premazivanja, nove materijale, elektrokemijske procese i nove tehnologije, ključno je. Razvoj inovativnih pristupa, kao što su kontinuirani sustavi praćenja i prediktivno modeliranje, pokazuje potencijal za poboljšanje mjera opreza. Primjena napredne umjetne inteligencije i napredne analitike u upravljanju, predviđanju i kontroli korozije je polje u nastajanju koje zaslužuje daljnje istraživanje.

Vigorov odjel za istraživanje i razvoj uspješno je razvio novi kompozitni (stakloplastični) mostni čep otporan na sumporovodik. Pokazao je izvrsne performanse iu laboratorijskim testovima iu terenskim ispitivanjima kod kupaca. Naš tehnički tim potpuno je opremljen za prilagodbu i proizvodnju ovih utikača prema specifičnim zahtjevima mjesta. Za upite o Vigorovim rješenjima utikača za mostove, obratite se našem timu za prilagođene proizvode i iznimnu kvalitetu usluge.

Za više informacija možete pisati u naš mailboxinfo@vigorpetroleum.comimarketing@vigordrilling.com