У нафтавай прамысловасці для зніжэння карозіі шырока прымяняюцца інгібітары карозіі пленкообразующего тыпу, здольныя ўтвараць на абараняецца паверхні бар'ер з малекул, якія прадухіляюць кантакт металу з каразійна-агрэсіўнай асяроддзем. Адметная асаблівасць сучасных марак інгібітараў карозіі - гэта параўнальна працяглы тэрмін абароны (ад некалькіх дзён да тыдняў) металу пры іх адсутнасці ў асяроддзі. Гэта ўласцівасць інгібітараў называецца паслядзеяннем.
Дзякуючы адукацыі на паверхні металу асаблівага бар'ера, які перашкаджае пранікненню да металу іёнаў агрэсіўнай асяроддзя, інгібітары карозіі змяняюць кінэтыку электрахімічных рэакцый і тым самым забяспечваюць працяглую абарону і захаванасць металаў.
Сучасныя інгібітары карозіі пленкообразующего тыпу, якія прымяняюцца ў нафтагазавай прамысловасці, маюць адну агульную асаблівасць - яны з'яўляюцца павярхоўна-актыўнымі рэчывамі катыённымі тыпу, маюць дифильную структуру, складаюцца з палярнай адсорбционно-актыўнай групы і доўгай гідрафобнай ланцуга з лікам вуглевадародных груп ад 16 да 22. Дзякуючы такой структуры яны здольныя ўтвараць на абараняецца паверхні або на мяжы падзелу вадкіх фаз асаблівыя арыентаваныя і структураваныя ахоўныя плёнкі бар'ернага тыпу. Гэтыя плёнкі тармозяць не толькі карозію металу, але і блакуюць хімічную актыўнасць прадуктаў карозіі-сульфід жалеза, г. зн. здольныя прадухіляць з'яўленне пирофорных прадуктаў. А апошнія здольныя самовозгораться і выклікаць пажары і выбухі ў рэзервуарах.
Інгібітары, якія знаходзяцца ў ахоўнай плёнцы, тармозяць карозію металаў пры вельмі малых дозах. Аднак,пры звычайна прынятым ўжыванні інгібітары для рэзервуараў практычна непрыдатныя. Іх можна ўжываць толькі ў якасці ахоўных плёнак на нафтавай аснове, перыядычна якія наносяцца на металічную паверхню.
Пры гэтым спосабе іх наносяць на паверхню даху і верхніх паясоў у выглядзе нафтавых раствораў, перыядычна распыляць з спецыяльных прыстасаванняў. У газапаветранай асяроддзі гэтыя плёнкі, час ад часу аднаўляльныя, могуць забяспечыць абарону металу ў працягу 1-2 тыдняў, пасля чаго ахоўная пленка інгібітару павінна аднавіцца. Цяпер распрацаваны такія інгібіруючыя кампазіцыі, калі сценкі і дах рэзервуара можна часова абараніць на тэрмін ад 1 да 2-х гадоў, што дастаткова для выбару падыходнага часу і прымяніць для абароны химостойкие арганічныя пакрыцця.
У якасці вогнеахоўнага складу кампазіцый з вялікім тэрмінам паслядзеяння распрацаваны склады, якія нашмат даўжэй і незваротна замацоўваюцца на абараняецца паверхні, чым звычайная ингибированная нафтавая пленка. Гэтым і дасягаюцца больш рэдкія апрацоўкі абараняецца паверхні.
У якасці асноўных інгібітараў кампазіцыі, дадаваных ў сырую нафту ў колькасці 10 - 20 %, выкарыстоўваюцца прамыслова выпускаюцца маркі (Нефтехим, Викор, ИКБ, АНП, ГИПХ, СНПХ і замежныя - СК-378, Арквады, Диамины ТДО і інш.).
У якасці мадыфікатараў, пераўтваральных і падрыхтоўваюць металічную паверхню да больш трывалай сувязі пры адсорбцыі на метале інгібітараў і тым самым павялічваюць тэрмін дзеяння асноўнага інгібітару, прымяняюцца серазмяшчальных оксидаты - прадукты нафтаперапрацоўкі.
Адной з падгруп углеводородо - або водарастваральных рэагентаў, здольных ўтвараць на абараняецца паверхні ахоўныя плёнкі, з'яўляюцца інгібітары карозіі лятучыя. Іх механізм дзеяння звязаны з летучестью, г. зн. са здольнасцю гэтых рэагентаў выпарацца ў газапаветранай асяроддзі, а затым у працэсе кандэнсацыі вадкасці з інгібітараў з газавай фазы на больш халодных сценках даху і верхніх паясоў рэзервуара соосаждаться разам вадкасцю і ўтвараць на металічнай паверхні ахоўныя плёнкі.
Дзякуючы такой здольнасці, пленкообразующие інгібітары кантактнага дзеяння (г. зн. адсорбирующиеся з нафты) праяўляюць досыць выяўленае паслядзеяння: будучы раз нанесенымі разам з нафтай на абараняецца паверхню яны аказваюць сваё дзеянне на працягу пэўнага часу без неабходнасці іх аднаўлення ў ахоўнай плёнцы нафты.
Лятучыя інгібітары бескантактавага дзеянні, хоць і валодаюць такой здольнасцю (што дазваляе іх таксама ўжываць у рэжыме паслядзеяння), усё ж лепш дзейнічаюць ва ўмовах бесперапыннага ўздзеяння, г. зн. сталай падачы іх (выпарэння) у газапаветранай асяроддзі рэзервуара.
У табл. 11.1 прадстаўлены найбольш эфектыўныя прамыслова-якія выпускаюцца маркі углеводородо диспергируемых інгібітараў карозіі. Паколькі ахоўнае дзеянне кожнага з названых інгібітараў карозіі падобна, для абароны ўнутранай паверхні даху і верхніх паясоў можа быць выкарыстана любая з названых і наяўных у наяўнасці марак інгібітару.
У табл. 11.2 прыведзены фізіка-хімічныя характарыстыкі і пералік пакуль яшчэ невялікага ліку марак чыста лятучых інгібітараў карозіі. Гэтыя спецыфічныя хімрэагенты валодаюць высокай летучестью, што дазваляе выкарыстоўваць іх у якасці інгібітараў бескантактавага дзеяння, якая праяўляецца праз газовоздушную сераду.
Тэхналогія выкарыстання інгібітараў заключаецца ў наступным. На ўнутраную паверхню даху і верхніх паясоў наносіцца 5 або 10 % раствора інгібітару ў нафты шляхам распылення ингибированной нафты з фарсунак. Пакрыўшы паверхню металу тонкім пластом нафты, гэтая плёнка будзе абараняць ад карозіі паверхню металу да тых часоў, пакуль конденсирующаяся з газавага прасторы вадкасць паступова яе не змые. На гэта патрабуецца пэўны час (ад аднаго да некалькіх месяцаў), пасля чаго ахоўная пленка аднаўляецца.
Перыядычнасць апрацоўкі усталёўваецца практычна па стане кантрольных каразійных узораў, усталёўваных на даху і ў верхніх паясах рэзервуараў.
Варта адзначыць, што гэты спосаб абароны і кансервавання ўнутранай паверхні рэзервуараў ад карозіі пры аператыўным захоўванні сероводородсодержащих нафты прыдатны для апрацоўкі ўсёй унутранай паверхні сталёвых рэзервуараў, выведзеных у рэзерв у якасці аварыйных, або ў рэзервуарах магістральнага транспарту нафты, эксплуатуемых у рэжыме так званай падключанай (буфернай) ёмістасці.
Перыядычная апрацоўка ўнутранай паверхні рэзервуараў ингибированной нафтай не толькі зніжае іх карозію, але і прадухіляе адукацыю ўнутры іх взрывопожароопасных пирофорных злучэнняў.
Інгібітары карозіі лятучыя ўводзяцца ў рэзервуар з дапамогай спецыяльнага прылады. Яно ўяўляе сабой пластмасавую ёмістасць дыяметрам 350 мм і ёмістасцю 75 л, подвешиваемую да люка даху рэзервуара з дапамогай крукаў. Для выхаду пароў інгібітару ў бакавых сценках пасудзіны праразаюцца круглыя адтуліны плошчай не менш папярочнага перасеку пасудзіны. Максімальны аб'ём інгібітару ў кантэйнеры - 50 л. Зверху кантэйнер зачыняецца вечкам для прадухілення развядзення інгібітару кандэнсуецца і сцякае з даху рэзервуара вадкасцю. Запаўненне кантэйнера інгібітараў,кантроль яго ўзроўню і адбор пробаў ажыццяўляецца праз трубку дыяметрам 7 - 10 мм, приваренную да вечку люка. Зверху трубка зачыняецца каўпачком з мэтай прадухілення траплення ў кантэйнер-рэзервуар атмасферных ападкаў.
Кантроль за дзеяннем лятучага інгібітару ажыццяўляецца ўзорамі-сведкамі, усталяванымі ў даху і верхніх паясах рэзервуара. Ацэнку эфектыўнасці ахоўнага дзеяння лятучага інгібітару вядуць асобна: да падачы інгібітару па страце масы кантрольных узораў за перыяд 15 - 20 дзён і пасля ўводу лятучага інгібітару шляхам атрымання крывой страты вагі (карозіі) ў часе. Для гэтай мэты кожныя 10 - 25 дзён здымаюць па два - тры ўзору і замяняюць іх новымі. Па атрыманых дадзеных ацэньваюць ахоўны эфект агульнапрынятымі разлікамі і ўводзяць адпаведныя карэктывы. Мэтазгодна ацэнку ахоўнага дзеяння весці па комплексным ўжыванні двух інгібітараў лятучага і пленкообразующего.
Для павышэння ахоўнага дзеяння кантактных (нефтерастворимых) і бескантактавых (лятучых) інгібітараў карозіі яны могуць выкарыстоўвацца адначасова, што дазваляе павялічыць прамежак часу для нанясення ингибированной нафты. З мэтай павышэння эфектыўнасці інгібітараў карысна, у выпадку паніжанай глейкасці нафты, дадаваць у ингибирующую сумесь рэшткі парафинистой масы або іншых загушчальнікаў нафты.
Распрацаваны цэлы клас інгібітараў атмасфернай карозіі, да якіх ставяцца прыведзеныя вышэй інгібіруючыя кампазіцыі. Яны выкарыстоўваюцца шляхам нанясення на абараняецца паверхню з водных, часцей нафтавых раствораў. У лятучых формах яны сублимируются на абараняецца паверхні і тым самым зніжаюць карозію металу. Пры нафтаздабычы для абароны даху і верхніх паясоў рэзервуараў яны апынуліся ўсё ж недастаткова эфектыўнымі. Таму яны выкарыстоўваюцца пры распыленні нафтавых вадкасцяў у рэзервуарах ў выглядзе туманаў або аэразоляў.
Заслугоўваюць вялікай увагі пленкообразующие ингибированные нафтавыя склады (ПИНСы). Праўда, іх адносяць да сродкаў часовай противокоррозионной абароны. Але калі нанясенне нафтавай плёнкі перыядычна аднаўляць, то гэта можа перавесці сродкі абароны з часовых ў пастаянныя. Але многія з іх яшчэ не выпрабаваныя. Яны падпадзяляюцца на групы Д-1, Д-2, МЛ-1, МЛ-2. У склад гэтых рэагентаў ўваходзяць шырока вядомыя інгібітары: ИФХАН, НДА, ВНХ, АКОР-1, ИКБ-2 і інш У гэтым напрамку яшчэ трэба будзе папрацаваць.У склад ПИНСов ўводзяць пластыфікатары, растваральніка, павярхоўна-актыўныя дабаўкі. Такія склады шырока прымяняюцца ўжо для доўгачасовай абароны вырабаў. Склады, іх назва і функцыянальнае прызначэнне прыведзены ў даведніку «Абарона ад карозіі, старэння... машын, абсталявання і збудаванняў», т. 2, М.: Машынабудаванне, 1987, с. 564.
Для перыядычнага нанясення інгібітараў, інгібіруе кампазіцый або пленкообразующих нафтавых складаў выкарыстоўваюць стацыянарныя сістэмы трубаправодаў, размешчаных ўнутры рэзервуараў. З дапамогай агрэгатаў ЦА-320М рыхтуюць нафтавыя сумесі з інгібітарамі і падаюць гэтую сумесь распыленнем ў газовоздушные прасторы резерувара. 5 - 10 т нафты дастаткова для апрацоўкі даху і верхніх паясоў.
У цяперашні час знайшла некаторы распаўсюд станционарная ўстаноўка для распырсквання нафтавых раствораў інгібітараў карозіі, распрацаваная інстытутам ТатНИПИнефть. Праўда, мантаж гэтай сістэмы труб з распыляльнікам патрабуе прыпынку працуе рэзервуара, пропарки і, відавочна, правядзення будаўніча-мантажных работ, роўных па аб'ёме, прыкладна, бягучаму рамонту. Часцей за ўсё мантаж такой сістэмы вырабляецца падчас сярэдніх капітальных рамонтаў рэзервуараў.
Нанясенне ингибированной нафты ажыццяўляецца з дапамогай сістэмы распырсквальнікам, раўнамерна размеркаваных каля паверхні даху рэзервуараў. Раствор інгібітару падаецца да распылителям па напорнай трубаправод дыяметрам 2 - 3 цалі. Эфектыўнасць ингибиторной абароны вызначаецца гравиметрически па ўзорах-сведкам, размешчаным у найбольш аддаленых ад распыляльнікаў кропках даху РВС. Колькасць узораў-сведак складае палову колькасці распыляльнікаў, але не менш трох.
Выбар агульнай колькасці распырсквальнікам залежыць ад радыусу акружнасці шэрагаў размяшчэння галовак распыляльнікаў, адлегласці паміж імі ў шэрагах і колькасці распыляльнікаў ў шэрагах.
Інгібітар карозіі запампоўваюць праз распыляльнікі ў выглядзе 20 %-га раствора ў дистилляте (нафтавым або битумном) пад ціскам 3 - 4 МПа. Пры адсутнасці дыстыляту дапускаецца ўжываць абязводжанай малосернистую нафту. Для паляпшэння распылення нафтавага раствора інгібітару рэкамендуецца паралельна ўводзіць у напорнай трубаправод прапан пад ціскам 5 - 15 МПа з выдаткам 1 - 3 м3 (пры н. д.) на 1 м3 раствора інгібітару.
Аб'ём раствора інгібітару пры першапачатковай апрацоўцы бярэцца з разліку 0,015 м3 на 1 м2 паверхні РВС газопаровом прасторы мінімальнага аб'ему, разлічанага пры максімальным узроўні вадкасці ў рэзервуары. Пры паўторных апрацоўках аб'ём раствора інгібітару памяншаюць у два разы.
Перыядычнасць апрацовак складае 1 - 3 разы ў квартал і удакладняецца ў працэсе эксплуатацыі сістэмы абароны кожнага рэзервуара, зыходзячы з неабходнасці дасягнення ступені абароны па кантрольных узораў не менш за 90%.
Улічваючы, што такая перыядычнасць занадта часта і эканамічна вельмі дарога, Ассокор - ИПТЭР (Уфа) распрацавалі долгодействующую кампазіцыю з химреагентами і інгібітарамі, перыядычнасць апрацоўкі даху з якімі можна звесці да 1 - 3 раз у год.
У цяперашні час знаходзяцца ў распрацоўцы аэразольныя ўстаноўкі, якія падаюць нафтавай раствор інгібітару ў выглядзе аэразоля або нафтавага туману. Гэты метад противокоррозионной абароны больш эфектыўны на дзеючых рэзервуарах і паказаў сваю эфектыўнасць.
Іншае пытанне прымянення інгібітараў карозіі звязаны з іх увядзеннем у лакафарбавыя склады. Інгібітары актыўна ўзаемадзейнічаюць з пленкообразующими ЛКМ, істотна змяняючы фізіка-механічныя і ахоўныя ўласцівасці пакрыццяў. Інгібітары надаюць пакрыццям шмат карысных уласцівасцяў, у першую чаргу - павышаную пассивирующую здольнасць, што паляпшае ахоўныя ўласцівасці пакрыццяў. Акрамя таго, інгібітары ў пакрыцці страхуюць ахоўную плёнку ад небяспекі пранікнення да паверхні металу агрэсіўнай асяроддзя, а калі водная фаза туды пранікае, яна сустракаецца там з пасіўнай паверхняй.
Для дабавак у ЛКМ выкарыстоўваюць АКОР-1, АКОР-10, ИКБ-2, ИКБ-4Н, ГИПХ, МСДА, НДА і г. д. На аснове інгібітараў створаны противокоррозионные грунтоўкі АК-0153, АК-0159, Э-АК-216 і г. д. Гэтыя склады прыведзены ў даведніку. Аднак пошук інгібітараў для павышэння ахоўных уласцівасцяў лакафарбавых плёнак працягваецца.
Такім чынам, самі інгібітары або кампазіцыі на нафтавай аснове, асадкі гэтых інгібітараў у лакафарбавыя матэрыялы пашыраюць магчымасць противокоррозионной абароны рэзервуараў ва ўмовах, калі найбольш эфектыўныя і даўгавечныя сродкі (арганічныя пакрыцця, ЭХЗ і інш.) не могуць быць ужытыя па розных прычынах (часу года, адсутнасці ЛКМ, адсутнасці спецыялістаў для іх нанясення і г. д.). Таму даследаванні і выпрабаванні ў гэтай галіне противокоррозионной абароны рэзервуараў інтэнсіўна працягваюцца.
|