Дно рэзервуара знаходзіцца ў асаблівых умовах карозіі па параўнанні з корпусам (абечак) і дахам. Унутраная паверхня даху, як ужо паказвалася, падвяргаецца коррозионному разбурэння ў газапаветранай асяроддзі, пры бесперапыннай кандэнсацыі кампанентаў газавай фазы - вады і лёгкага газобензина, якія змяшчаюць серавадарод СО2 і О2. Дно рэзервуара з унутранага боку кантактуе з подтоварные вадой, у якасці якой выступае тры вада, адлучаюцца ад нафты, якая здабываецца пры яе папярэднім адстоі, сумесі пластовых і сцёкавай вады, якая паступае з установак па падрыхтоўцы нафты. Гэтая вада часта разбаўлена прэснай пры обессоливании нафты. У вадзе ўтрымліваецца рэшткавае колькасць деэмульгаторов, вада некалькі падагрэты для паскарэння працэсу абязводжвання і обессоливания. Таму па каразійных уласцівасцях яна некалькі адрозніваецца ад пластовых вады,хоць бы па змесце слядоў кіслароду, што ўзмацняе разбурэнне металу.
Гэтая ж вада вылучаецца ў невялікай колькасці (0,5 - 1 м) у таварных рэзервуарах, дзе збіраецца для аператыўнага захоўвання падрыхтаваная нафту. У гэтым выпадку дно і ніжнія пояса кантактуюць з гэтай каразійнай асяроддзем. Вадзяныя рэзервуары, у якіх збіраецца сцекавая вада з установак па падрыхтоўцы нафты, падвяргаюцца карозіі, пачынаючы ад корпуса рэзервуара да яго дна.
Такім чынам, дно рэзервуара, як правіла, кантактуе з каразійна-агресивной асяроддзем - сцекавай вадой, сильноминерализованным электралітам, якія змяшчаюць серавадарод, СО2, С2, сульфатвосстанавливающие бактэрыі, а таксама некаторы колькасць рэагентаў-деэмульгаторов. І хоць з гэтай жа асяроддзем кантактуюць ніжнія пояса рэзервуара, аднак дно размешчана ў каразійнай асяроддзі гарызантальна, а ніжнія пояса корпуса рэзервуара - вертыкальна. Гэта уносіць прынцыпова новыя асаблівасці ў праходжанне каразійнага працэсу - ён набывае лакальны (язвавы) характар.
Як паказвае практыка эксплуатацыі ўсіх тыпаў рэзервуараў на промыслах Урала-Паволжа каразійныя пашкоджанні ўнутранай паверхні дноў рэзервуараў носяць хаатычны (выпадковыя) характар. У сувязі з гэтым прадбачыць, дзе размесцяцца на дно пашкоджанні ў выглядзе глыбокіх язваў, вельмі цяжка. Можна толькі паказаць, што гэтыя пашкоджанні размяшчаюцца ў месцах навалы прадуктаў карозіі (сульфід жалеза), жыццядзейнасці (пад ападкамі) сульфатвосстанавливающих бактэрый (СВБ), адкладаў соляў і нафтапрадуктаў у месцах, дзе маюцца ўмовы для так званай шчыліннай карозіі.
Найбольш моцную лакальную карозію выклікаюць ападкі сульфіду жалеза. Іх з'яўленне на дно абумоўлена выпадзеннем з пластовых вадкасці (нафты і вады), якая паступае ў рэзервуар. Другі крыніца сульфід жалеза - гэта падзенне іх з даху пры пастаянным росце аб'ёму ападкаў на ўнутранай частцы даху. Трэці крыніца (найбольш небяспечны) - гэта замацаванне на метале бактэрый СВБ і іх жыццядзейнасць. У выніку на метале з'яўляюцца ападкі сульфіду жалеза, а пад імі бактэрыі вылучаюць падвышаная колькасць серавадароду, які ў працэсе карозіі ўтварае дадатковае колькасць сульфіду жалеза. Вядома, што сульфід жалеза ў кантакце з металамі ўтварае магутную макрогальваническую пару, у якой жалеза з'яўляецца анодам і хутка руйнуецца ў выглядзе шырокіх язваў. Асабліва небяспечна ў гэтых умовах ўздзеянне СВБ, так як пад імі язвы ўзнікаюць найбольш хутка.
Нельга выключыць у дадзеным выпадку дзеянне макрогальванопар зварной шво - околошовная зона. Пры наяўнасці серавадароду ў подтоварные вады околошовная зона з'яўляецца аноднай і хутка руйнуецца. З гэтага пункту гледжання нельга не паказаць на магчымасць адукацыі магутнай гальванопары уторный шво - околошовная зона як на ніжнім поясе рэзервуара, так і на дно.
Значны ўплыў на лакальную карозію аказваюць так званыя «хлопуны», якія ўзнікаюць на дно. Метал у вобласці «хлопуна» знаходзіцца ў напружаным стане, што выклікае развіццё разбурэння металу, галоўным чынам, на межах «хлопуна», г. зн. там, дзе метал найбольш напружаны.
Нарэшце, вельмі своеасаблівая мясцовая карозія ўзнікае на мяжы апоры цэнтральнай стойкі рэзервуара з дном. Як вядома, цэнтральная стойка ставіцца ў рэзервуарах ў ходзе будаўніча-мантажных работ з мэтай зборкі даху рэзервуара. Па заканчэнні работ згодна з правіламі Бніп цэнтральная стойка павінна прыбірацца. Аднак па просьбе нафтавікоў будаўнікі яе пакідаюць. Карозія ўзнікае на месцы стыку апоры цэнтральнай стойкі з дном. Пад апорай і побач з ёй з'яўляюцца мясцовыя скразныя паглыблення і шырокія язвы. У выніку першыя негерметичности на дно ўзнікаюць менавіта ў гэтых месцах.
Аналіз складу стымулюючых карозію ападкаў пацвярджае іх ролю ў лакальным разбурэнні дна рэзервуара. Ападкі з дна і сценак ўяўляюць сабой пастообразных масу чорнага колеру. Яны складаюцца на 30% з сульфід жалеза, на 20% - з нафтапрадуктаў, на 10-15% - мехпримесей. Ападкі з даху амаль цалкам складаюцца з сульфіду жалеза і, часткова, элементарнай серы, якая з'яўляецца прадуктам акіслення сульфід кіслародам паветра, які трапляе ў рэзервуар праз люкі пры яго выпаражненні.
Варта звярнуць увагу на карозію дна рэзервуара з боку глебагрунтоў, г. зн. з яго знешняй паверхні. Па параўнанні з карозіяй ўнутранай паверхні дна рэзервуара яна ў пачатковы перыяд эксплуатацыі рэзервуара можа не прымацца пад увагу. Але пасля з'яўлення першага скразнога адтуліны ў дно почво-грунты пад ім прамакаюцца мінералізаванай сцёкавай вадой і становяцца вельмі каразійна-агрэсіўнымі. Пасля гэтага карозія дна набывае двухбаковы характар, што і тлумачыць невялікі межремонтный перыяд эксплуатацыі рэзервуара (2-5 гадоў).
Каразійныя пашкоджанні дна, здараюцца часцей за ўсё раптоўна, носяць аварыйны характар і звязаныя з небяспечнай уцечкай нафты і мінералізаванай вады на тэрыторыю рэзервуарнага парку, што стварае пажаранебяспечную сітуацыю. Уцечка нафты і вады моцна і незваротна забруджвае ў экалагічным дачыненні да глебу і навакольнае асяроддзе. З'яўленне аднаго, нават невялікага скразнога отверствия ў дно патрабуе прыпынку рэзервуара, адпампоўкі з яго нафты і правядзення складаных рамонтных работ, звязаных з пропаркой і ачысткай за ўсё рэзервуара і выкананнем зварачных (агнявых) работ.
Важна адзначыць, што пасля праведзенага рамонту дна (накладанне лат, часам замена ліста, заварка язваў і іншых пашкоджанняў), неабходнасць наступнага рамонту надыходзіць раней першапачатковага тэрміну эксплуатацыі да першага скразнога адтуліны ў дно. Гэта абумоўлена мноствам прычын, у першую чаргу, новым размеркаваннем лакальнай карозіі на дно.
З названага ясна, што абарона дна рэзервуараў ад каразійнага ўздзеяння воднай асяроддзя і яе агрэсіўных кампанентаў (ападкаў сульфіду жалеза, СВБ і г. д.) - неабходная ўмова павышэння безаварыйнага тэрміну службы ўсяго рэзервуара ў цэлым, так як дах выходзіць з ладу крыху пазней; ніжнія пояса рэзервуара, хоць і падвяргаюцца карозіі, але яе хуткасць нашмат менш хуткасці карозіі дна і, галоўнае, яе лягчэй кантраляваць. Што тычыцца з'яўлення свіршчоў ў корпусе рэзервуара, то іх лёгка выявіць і ліквідаваць так званым безогневым спосабам рамонту без апаражнення рэзервуара.
Каразійнае стан рэзервуарнага парку на промыслах Расеі
Каразійнае стан рэзервуарнага парку на нефтепромыслах вызначаецца, у першую чаргу, частатой правядзення рамонтных работ на рэзервуарах тэхналагічнага прызначэння або іх межремонтным перыядам.
У табл. 4.9 прыведзены дадзеныя аб тэрмінах службы дноў да першага адмовы і міжрамонтныя тэрміне эксплуатацыі рэзервуараў ў розных нафтаздабываючых прадпрыемствах Расіі. З іх вынікае, што тэрміны безаварыйнай эксплуатацыі рэзервуараў адрозніваюцца па нафтаздабываючых прадпрыемствах. У першую чаргу, тэрмін службы рэзервуараў істотна зніжаны на радовішчах, якія знаходзяцца на позняй стадыі распрацоўкі: Урал, у Закаўказзе (Башнафта, Самаранефть, Арэнбургнафта, Саратовнефтегаз, Удмуртнефть і інш.). У меншай ступені схільныя карозіі рэзервуары на радовішчах Заходняй Сібіры, хоць і там ужо адзначаюцца выпадкі моцнай карозіі даху і дноў на рэзервуарах «старых» радовішчаў - Сургута, Нефцеюганска, Ніжневартаўска.
Яшчэ ў меншай ступені схільныя карозіі рэзервуары ў сістэме магістральнага транспарту нафты, паколькі тут збіраюць і транспартуюць падрыхтаваную нафту (абязводжанай да 1 % і обессоленную да 50-100 мг/л соляў). Аднак, за апошні час і тут пачалі адзначаць карозію дна і даху,праўда пасля 15-20-гадовай эксплуатацыі рэзервуараў. Становішча змянілася у сувязі з памяншэннем загрузкі нафтаправодаў з-за падзення агульнай здабычы нафты ў Расеі. З прычыны гэтага ў рэзервуарах стала затрымлівацца якая транспартуецца нафту, у іх з'явілася доўга застаивающаяся подтоварная вада, у якой развіваюцца сульфатвосстанавливающие бактэрыі. Яны прадукуюць серавадарод і сульфід жалеза, якія руйнуюць, у першую чаргу, дно, а затым дах. І гэта нягледзячы на тое,што ў перапампоўваецца нафты серавадарод практычна адсутнічае.
Найбольш характэрны для каразійнага стану рэзервуараў Урала і Паволжа вопыт іх эксплуатацыі на нефтепромыслах Башкартастана. Так, па дадзеных НГДУ «Аксаковнефть» усе рэзервуары нафтапромыслаў падвяргаюцца карозіі і заўчасна выходзяць з ладу. Сярэдні тэрмін эксплуатацыі рэзервуараў складае 11 - 15 гадоў (з іх, нафтавыя рэзервуары эксплуатуюцца ў сярэднім 10,7 гадоў, вадзяныя - 11,3 года). Але пераважная большасць рэзервуараў эксплуатуецца да першага рамонту ад 2 да 5 гадоў. Роскід у тэрмінах, відавочна, звязаны з рознымі ўмовамі эксплуатацыі рэзервуараў, і, у першую чаргу, з каразійнай агрэсіўнасцю захоўваемай у іх асяроддзя (нафты і вады). Прычынай найбольшага колькасці заўчасных рамонтаў з'яўляецца карозія дна - 70%, даху рэзервуараў - 18%. У меншай ступені агульнай карозіі падвяргаюцца ніжнія пояса рэзервуараў ў кантакце са сцёкавымі водамі. Больш позняга тэрміну з'яўлення тут скразных адтулін спрыяе падвышаная таўшчыня сценак металу. Але і тут назіраюцца каверны і язвы, а так-жа іншыя наступствы сероводородной карозіі, аб якіх будзе сказана ніжэй.
Па наяўных дадзеных, аналагічнае становішча з рамонтамі рэзервуараў адзначаецца ў іншых НГДУ АНК «Башнафта». Такія ж дадзеныя па тэрміне службы і межремонтному перыяду эксплуатацыі рэзервуараў характэрныя для радовішчаў Самары, Арэнбурга, Удмуртыі, Саратава, Валгаграда і іншых абласцей Расіі, якія эксплуатуюць радовішча з нафтай, якая змяшчае серавадарод.
Пры аналізе каразійнага стану рэзервуарнага парку НГДУ «Аксаковнефть» звяртае на сябе ўвагу несходимость дадзеных па хуткасці карозіі (мм/год), атрыманых гравімэтрычным метадам па кантрольным узорам, па замерах таўшчыні сценкі рэзервуара (дэфектаскапія), а таксама па разлікова, г. зн. фактычным дадзеных хуткасці карозіі металу ў рэзервуары (дно, даху, сценкі), расчитанной па часе наступу адмовы.
На першы погляд незразумелыя нізкія кантрольныя хуткасці карозіі, атрыманыя пры выкарыстанні металічных узораў з сталі 08КП, падвешаных на стужцы і размешчаных па ўсёй вышыні рэзервуара. Па дадзеных кантрольных узораў хуткасць карозіі металу на дно не перавышае 0,02 мм/год; каля сценкі рэзервуара яна некалькі ўзрастае, а каля даху дасягае 0,15 мм/год. Нізкую хуткасць карозіі ва ўсіх кантрольных узораў можна растлумачыць тым, што ўмовы іх разбурэння не мадэлююць фактычныя ўмовы кантакту даху, сценак ніжніх паясоў і дна рэзервуара з каразійнай асяроддзем.
Па-першае, дах рэзервуара руйнуецца ва ўмовах бесперапыннай кандэнсацыі асяроддзя, а ўзор металу проста вісіць у гэтай асяроддзі і, натуральна, моцнай карозіі не падвяргаецца. Па-другое, сценкі резевуара напераменку кантактуюць то з нафтай, то з воднай асяроддзем. Ўзор, змочаны нафтай, падвяргаецца меншай карозіі, чым напружаная сценка рэзервуара. Па-трэцяе, ўзор пры апусканні ў вобласць подтоварные вады змочваецца той жа нафтай, і потым пры кантакце са сцекавай вадой доўга не пачынае разбурацца з-за экраніруючай дзеянні пласта нафты. Пры гэтым варта мець на ўвазе, што карозія ўзору з сталі 08КП ў сцекавай вадзе сама па сабе не вельмі вялікая. І нарэшце, ўзоры, нават якія знаходзяцца ў подтоварные вады на дно, не прайграваюць паводзіны самога металу дна рэзервуара, калі на ім абложваюцца ападкі прадуктаў карозіі.
Таму змадэляваць каразійнае паводзіны кантрольных узораў з сталі 08КП (і іншых марак сталей) уяўляе настолькі складаную задачу, што нават у лабараторных умовах наўрад ці магчыма і мэтазгодна. Напрыклад, каб змадэляваць карозію узораў ў газапаветранай зоне, неабходна, з аднаго боку, іх астуджаць да навакольнага атмасферы (ад -30'З да +30'З). тады на сценцы, звернутай да газапаветранай атмасферы, пачне кандэнсавацца вадкасць, і хуткасць карозіі гэтых узораў наблізіцца да хуткасці карозіі даху.
Каразійнае паводзіны дна можна мадэляваць, толькі размясціўшы ўзоры гарызантальна і наклаўшы на іх ападкі прадуктаў карозіі. Але гэта будзе толькі частка фактараў. Роля ўсіх фактараў на карозію прайгравае толькі само дно рэзервуара, што характарызуецца часам наступлення адмовы.
Важна падкрэсліць, што дэфектаскапія, г. зн. замеры рэшткавым таўшчыні сценак і дна рэзервуара таксама не заўсёды адпавядае сапраўднаму стану металу і не характарызуе ступень карозіі, разлічанай па фактычным тэрмінам службы дна і даху. Гэта адбываецца таму, што пры наметке кантрольных кропак для правядзення дэфектаскапіі няма ўпэўненасці, што мы замяралі найбольш глыбокія каразійныя разбурэння. Акрамя таго, пры атрыманні дастаткова вялікай колькасці замераў важна правільна апрацаваць дадзеныя і адабраць сярод іх толькі максімальныя па глыбіні карозіі. Інакш вынікі не будуць карэляваць з фактычнымі тэрмінамі з'яўлення першых скразных адтулін.
Толькі разліковыя дадзеныя па хуткасці карозіі металу, атрыманыя на падставе фактычных тэрмінаў службы (да першага скразнога пашкоджанні) металу, адпавядаюць сапраўднаму становішчу спраў з карозіяй той ці іншай зоны рэзервуара. Так, па дадзеных ЦНИПР НГДУ «Аксаковнефть», хуткасці карозіі, разлічаныя па тэрмінах службы да першага скразнога адтуліны, вагаюцца ў дыяпазоне 0,25 - 4,5 мм/год для дна і 0,4 - 4,7 мм/год для даху, што вызначаецца, у першую чаргу, каразійнай агрэсіўнасцю асяроддзя і ўмовамі, якія ствараюцца пры запаўненні гэтай асяроддзя таго ці іншага канкрэтнага рэзервуара. Усредняет гэтыя дадзеныя ні ў якім выпадку нельга, т. к. кожнае значэнне ў паказаным дыяпазоне характэрна для пэўнага рэзервуара.
Разам з тым, дадзеныя гравіметрычнай і дефектоскопических вымярэнняў можна выкарыстоўваць у якасці параўнальных, а таксама для прагназавання каразійнага стану дна, сценкі і даху рэзервуара і прыняцця тэхніка-тэхналагічных мер па недапушчэнні аварыйнага выхаду з ладу канкрэтнай зоны рэзервуара (датэрміновае абследаванне рэзервуара, правядзенне рамонтных работ, прымяненне противокоррозионных мер і г. д.).
|