การกัดกร่อนของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

ท่อส่งมีบทบาทสำคัญในภาคน้ำมันและก๊าซโดยอำนวยความสะดวกในการขนส่งผลิตภัณฑ์ไปยังโรงบำบัด คลังเก็บ และโรงกลั่น เนื่องจากท่อส่งเหล่านี้ขนส่งสารที่มีค่าและเป็นอันตราย ความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นจะมีผลกระทบทางการเงินและสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ รวมถึงความเสี่ยงของความสูญเสียทางเศรษฐกิจและภัยคุกคามต่อชีวิตมนุษย์ ความล้มเหลวอาจเกิดขึ้นจากปัจจัยต่างๆ รวมถึงการกัดกร่อน (ภายนอก ภายใน และรอยแตกร้าวจากความเครียด) ปัญหาทางกล (เช่น ความผิดพลาดของวัสดุ การออกแบบ และการก่อสร้าง) กิจกรรมของบุคคลที่สาม (โดยบังเอิญหรือโดยเจตนา) ปัญหาในการปฏิบัติงาน (ความผิดปกติ ความไม่เพียงพอ การหยุดชะงักของระบบป้องกัน หรือข้อผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงาน) และปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ (เช่น ฟ้าผ่า น้ำท่วม หรือการเคลื่อนตัวของแผ่นดิน)

แสดงการกระจายของความล้มเหลวในช่วง 15 ปี (พ.ศ. 2533-2548) การกัดกร่อนเป็นปัจจัยหลักที่มีสาเหตุมาจากความล้มเหลวในท่อส่งก๊าซธรรมชาติ 46.6% และท่อส่งน้ำมันดิบ 70.7% การประเมินต้นทุนการกัดกร่อนที่ดำเนินการโดยบริษัทน้ำมันและก๊าซที่มีชื่อเสียงเปิดเผยว่าในปีงบประมาณ 2546 ค่าใช้จ่ายสำหรับการกัดกร่อนมีจำนวนประมาณ 900 ล้านเหรียญสหรัฐ ค่าใช้จ่ายทั่วโลกที่เกิดจากการกัดกร่อนในภาคน้ำมันและก๊าซอยู่ที่ประมาณ 60 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียว ต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการกัดกร่อนที่บันทึกไว้ในอุตสาหกรรมดังกล่าวสูงถึง 1.372 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ นอกจากนี้ เมื่อพิจารณาความต้องการพลังงานที่มาจากน้ำมันและก๊าซที่เพิ่มขึ้น และข้อกังวลที่เกี่ยวข้อง คาดว่าค่าใช้จ่ายการกัดกร่อนทั่วโลกภายในอุตสาหกรรมจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป ดังนั้นจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งในการประเมินความเสี่ยงเชิงรุกที่สร้างสมดุลระหว่างความคุ้มทุนและความปลอดภัย

การรับรองความสมบูรณ์ของท่อเป็นสิ่งสำคัญยิ่งสำหรับการดำเนินงานที่ปลอดภัย การอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม และการทำงานของสินทรัพย์การผลิตหลัก การกัดกร่อนก่อให้เกิดภัยคุกคามร้ายแรงทั้งภายนอกและภายใน การกัดกร่อนภายนอกอาจเป็นผลมาจากปัจจัยต่างๆ เช่น ออกซิเจนและคลอไรด์ในสภาพแวดล้อมภายนอก [6- ในทางตรงกันข้าม การกัดกร่อนภายในอาจเกิดจากสารต่างๆ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และกรดอินทรีย์ที่มีอยู่ในของเหลวในการผลิต การกัดกร่อนของท่อโดยไม่ได้รับการตรวจสอบและไม่มีการควบคุมอาจทำให้เกิดการรั่วไหลและความล้มเหลวร้ายแรงได้ การกัดกร่อนภายในเป็นปัญหาสำคัญ โดยคิดเป็นประมาณ 57.4% และ 24.8% ของความล้มเหลวในการกัดกร่อนในท่อส่งน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ ตามลำดับ การจัดการกับการกัดกร่อนภายในมีความจำเป็นในการรักษาความสมบูรณ์และความปลอดภัยของอุตสาหกรรม

ในภาคส่วนน้ำมันและก๊าซ การกัดกร่อนมักแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: การกัดกร่อนแบบหวานและเปรี้ยว ซึ่งพบได้ทั่วไปในสภาพแวดล้อมที่มีแรงกดดันบางส่วนของ H2S และ CO2 (PH2S และ PCO2) ที่สูงขึ้น การกัดกร่อนรูปแบบเฉพาะเหล่านี้แสดงถึงความท้าทายที่สำคัญภายในอุตสาหกรรม การกัดกร่อนยังแบ่งประเภทเพิ่มเติมออกเป็น 3 รูปแบบตามอัตราส่วนของ PCO2 ต่อ PH2S ได้แก่ การกัดกร่อนด้วยฤทธิ์หวาน (PCO2/PH2S > 500) การกัดกร่อนด้วยรสหวาน-เปรี้ยว (PCO2/PH2S ตั้งแต่ 20 ถึง 500) และการกัดกร่อนด้วยกรด (PCO2/PH2S

ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อการกัดกร่อน ได้แก่ ระดับ PH2S และ PCO2 ตลอดจนอุณหภูมิและค่า pH ตัวแปรเหล่านี้ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการละลายของก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ซึ่งส่งผลต่ออัตราและกลไกการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีรสหวานและเปรี้ยว อุณหภูมิเร่งปฏิกิริยาเคมีและเพิ่มความสามารถในการละลายของก๊าซ ส่งผลต่ออัตราการกัดกร่อน ระดับ pH จะเป็นตัวกำหนดความเป็นกรดหรือความเป็นด่างของสิ่งแวดล้อม โดยค่า pH ต่ำจะเร่งการกัดกร่อนและค่า pH สูงอาจกระตุ้นให้เกิดกลไกการกัดกร่อนเฉพาะที่ ก๊าซ CO2 และ H2S ที่ละลายน้ำจะสร้างกรดที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในน้ำ ทำปฏิกิริยากับพื้นผิวโลหะเพื่อสร้างสารป้องกันน้อยลง จึงเร่งการกัดกร่อน การกัดกร่อนแบบหวานมักเกี่ยวข้องกับการสร้างโลหะคาร์บอเนต (MeCO3) ในขณะที่การกัดกร่อนแบบเปรี้ยวเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของโลหะซัลไฟด์ต่างๆ

ในภาคส่วนน้ำมันและก๊าซ ความล้มเหลวของวัสดุอันเป็นผลจากการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีรสเปรี้ยวและหวานก่อให้เกิดความท้าทายด้านความปลอดภัย เศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย รูปที่ 2 แสดงให้เห็นการมีส่วนร่วมของความล้มเหลวในการกัดกร่อนรูปแบบต่างๆ ตลอดทศวรรษ 1970 การกัดกร่อนด้วยกรดที่เกิดจาก H2S ถูกระบุว่าเป็นสาเหตุหลักของการทำงานผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับการกัดกร่อนในอุตสาหกรรมนี้ โดยความชุกจะเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไป การจัดการกับการกัดกร่อนของกรดในเชิงรุกและการกำหนดมาตรการป้องกันมีความจำเป็นในการจัดการความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม

การจัดการและการแปรรูปสารที่มี H2S ก่อให้เกิดความท้าทายที่สำคัญในภาคน้ำมันและก๊าซ การทำความเข้าใจความซับซ้อนของการกัดกร่อนของ H2S นั้นมีความจำเป็น เนื่องจากก่อให้เกิดภัยคุกคามอย่างมากต่ออุปกรณ์และโครงสร้างพื้นฐาน ทำให้เสี่ยงต่อความล้มเหลวของโครงสร้างและอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้น การกัดกร่อนประเภทนี้ทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์ลดลงอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งจำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาหรือเปลี่ยนทดแทนซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง นอกจากนี้ยังขัดขวางประสิทธิภาพการดำเนินงาน ส่งผลให้ผลผลิตลดลงและระดับการใช้พลังงานที่สูงขึ้น

การทำความเข้าใจและจัดการกับความท้าทายที่เกิดจากการกัดกร่อนของ H2S ภายในอุตสาหกรรมดังกล่าวทำให้เกิดข้อได้เปรียบที่เห็นได้ชัดเจน มาตรการด้านความปลอดภัยได้รับการเสริมสร้างความเข้มแข็งโดยการป้องกันการชำรุดและการบำรุงรักษาอุปกรณ์ และลดโอกาสที่จะเกิดอุบัติเหตุและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม กลยุทธ์นี้ยังช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ลดความจำเป็นในการเปลี่ยนที่มีราคาแพง และลดเวลาหยุดทำงานที่จำเป็นสำหรับการซ่อมแซมให้เหลือน้อยที่สุด นอกจากนี้ยังปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงานโดยรับประกันขั้นตอนที่มีประสิทธิภาพและสม่ำเสมอ ลดการใช้พลังงาน และเสริมความน่าเชื่อถือของการไหล

การสำรวจพื้นที่เพื่อตรวจสอบเพิ่มเติม รวมถึงเทคโนโลยีการเคลือบขั้นสูง วัสดุใหม่ กระบวนการเคมีไฟฟ้า และเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ ถือเป็นสิ่งสำคัญ การพัฒนาแนวทางที่เป็นนวัตกรรม เช่น ระบบการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องและการสร้างแบบจำลองเชิงคาดการณ์ แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการปรับปรุงมาตรการป้องกันไว้ก่อน การใช้ปัญญาประดิษฐ์ขั้นสูงและการวิเคราะห์ขั้นสูงในการจัดการ การทำนาย และการควบคุมการกัดกร่อนเป็นสาขาใหม่ที่สมควรได้รับการสำรวจเพิ่มเติม

แผนก R&D ของ Vigor ประสบความสำเร็จในการพัฒนาปลั๊กสะพานคอมโพสิต (ไฟเบอร์กลาส) ใหม่ที่สามารถต้านทานไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้ มันแสดงให้เห็นประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมทั้งในการทดสอบในห้องปฏิบัติการและการทดลองภาคสนามของลูกค้า ทีมงานด้านเทคนิคของเรามีความพร้อมอย่างเต็มที่ในการปรับแต่งและผลิตปลั๊กเหล่านี้ตามความต้องการเฉพาะของไซต์งาน หากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับโซลูชันปลั๊กบริดจ์ของ Vigor โปรดติดต่อทีมงานของเราเพื่อสอบถามผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการปรับแต่งและคุณภาพการบริการที่เป็นเลิศ

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม คุณสามารถเขียนถึงกล่องจดหมายของเราinfo@vigorpetroleum.com-การตลาด@vigordrilling.com