Кәсіпшілік жабдықтардың коррозиясы туралы жалпы сипаттама
Мұнай-газөнеркәсіп кәсіпорындарының кешендерін әртүрлі технологияларымен сипатталынатын үлкен өндірістер саны қамтиды:
энергетикалық, машина жасау және химиялық кәсіптік нысандары;
құбырөткізгіш коммуникациялар;
мұнай, газ, сығылған ауа, су, химиялық реагенттерді тасымалдау бойынша құрылғылар;
құрылыстық-жөндеуші ұйымдар;
теңіз гидротехникалық құрылымдары;
арнайы теңіз флоты және т.с.
Басты спецификалық нысандар:
бұрғыланып жатқан және ұңғымаларды пайдалану;
кәсіпшілік коммуникациялар;
ұңғымаларды саз балшықты ерітінділермен, су және газбен қамтамасыз етуші жабдықтар;
ұңғымалық өнімдерді және қабаттық суларды дайындау бойынша жабдықтар;
тауарлық парк;
мұнай, газды сақтау, жіберу және тасымалдау нысандары.
Технологиялық үрдістердің, климаттық және географиялық жағдайларының көптүрлілігі, металл шығынының көп мөлшері, пайдаланудың қатаң шарттары жабдықтардың тозуының басты негізгі мәселесі болып саналады, себебі жабдықтардың тозуы және оларды басқасымен ауыстыру мұнай және газды өндірудің технико-экономикалық тиімділігін және өндірудің өсу қарқынын анықтайды.
Теңіз суларының әсерінен қарқынды коррозияға ұшырайтындар:
теңіз кәсіптік элементтері;
су асты құбырөткізгіштері;
кәсіпшілік флот.
Теңіз, тұщы және қабаттық сулардың әсерінен, әсіресе күкіртті сутек және тұз қышқылдары қатысуында жылу алмастырушы аспаптардың, құбырөткізгіштердің, сораптардың және ұңғыма құбырларының барлық ішкі беттері зақымдалынады.
Абразивті коррозиялық тозуға жоғары мөлшерде құм құрамы бар мұнайлы ұңғымалардың лифтілік шаруашылықтары ұшырайды.
Жабдықтарға түсірілген жоғары жүктемелер әсерінен тереңдікті-сорапты қарнағы мен бұрғылау құбырларында коррозиялық-қажу құбылыстары орын алады.
Кавитациялық зақымдануға турбиналардың қалақтары мен ортадан тепкiш сораптардың жұмысшы доңғалақтары ұшырайды.
Сонымен кәсіпшілік ішкі және сыртқы коррозияларды жиі кездестіруге болады, олар барлық ұңғымалардың жабықтарында болады.
Ішкі коррозияларға ең қарқынды ұшырайтындары - бұл күкіртті сутек немесе су құрамы кездесетін газконденсатты және мұнайлы кен орындардың жабдықтары.
Күкіртті сутек және су құрамы жоқ, таза газды кен орындардың жабдықтары ішкі коррозияға ұшырамайды.
Ұңғымалар жабдықтарындағы қарқынды коррозияның басты себептері:
күкіртті сутектің болуы;
көмірқышқыл газының болуы;
минералды судың жоғары құрамы.
Мысалы, бұрғылау, мұнай және газды өндіру, тасымалдаудағы басты мәселе бұл бұрғылау, лифтілік, мұнай және оны жағалай өткізілген құбырларының қызмет ету мерзімі. Күкіртті сутегі, көмірқышқыл газы, органикалық қышқылдардың газда, мұнай және қабаттық сулар құрамында болуы құбырлардың тез істен шығып қалуына алып келеді. Мұнайлы және газды өнеркәсіптің кәсіпорындарында әртүрлі
материалдар түрлері: ағаш, бетон, резеңке, пластмасса, түсті металдар, көміртексіздендірілген болаттар қолданылады, олардың барлығы қарқынды тозуға ұшырайды және ескіреді.
Бұрғылаудағы ағаш элементтер, эстакада төсеніштері, электр тасымалдау линияларының (ЭТЛ) тіректері қарқынды шіруге және механикалық тозуға ұшырайды.
Кәсіпшілік нысандардың бетонды элементтері, оның және арматуралардың коррозияға ұшырауы себебінен, сонымен қатар қатып қалу себептерінен зақымданады.
Барлық полимерлі материалдар мен резеңкелер тозу нәтижесінде өздерінің төзімділіктерін жоғалтады.
Коррозиялық зақымданудың себептері әртүрлі.
Қарқынды атмосфералық коррозияға барлық кәсіпшілік жабдықтар ұшырайды:
эстакадалар;
ЭТЛ тіректері мен сымдары;
кәсіпшілік жабдықтардың сыртқы беттері мен құрылыстары;
кәсіпшілік ғимараттардың метал құрылғыларының элементтері;
теңіз кәсіптік жабдықтары.
Кәсіптік жабдықтардың коррозиясының түрлері
Жоғарыда көрсетілгендей, мұнай және газдыконденсатты кен орындарда сұйық немесе газдың қасиеттеріне, тасымалдау тәсіліне байланысты коррозияның көптеген түрлері кездеседі.
Мысалы, жоғары жүктемелер түсетін тереңдікті жабдықтар мен сораптық-компрессорлық құбырлар кернеу әсерінен коррозияға ұшырайды, нәтижесінде жарықшақтар және ойықтар пайда болады.
Нүктелік коррозия агрессивтік ортаның бірнеше нүктелерде әсер етуінен (құбырлардың сыртқы беті) болады, және мұндай пайда болған қаяулар (раковиналар) құбыр денесіне терең еніп кетеді. Мұндағы металл шығыны үлкен болмаса да, аралық тесіктер немесе қабырғалар қалыңдықтарының шамадан тыс азаюы себебінен бұл құбырлар істен шығып кетуі мүмкін.
Сонымен, мұнай және газды ұңғымалардың жабдықтары мен құбырларының зақымдалуларының басты себептері:
мұнай, газ және конденсаттардың агресивтік құрамдас бөлігіне әсер етуінен болатын электрохимиялық коррозия;
ұңғыма өнімдерінің агресивтік құрамдас бөлігінен болатын химиялық коррозия;
кернеулік коррозия;
микроағзалардың тіршілік ету әрекеті нәтижесінде болатын коррозия;
көпіршіктердің соққылық әсері нәтижесінде болатын кавитациялық коррозия және құмнан болатын құйынмен күшейтілген коррозия;
металдың сутектік морттық ауруы.
Сонымен бірге:
- мұнай және газконденсатты ұңғымалардың болат жерасты жабдықтарына түсетін жоғары жүктеме;
- жабдықтардың жиі бұзылып қалуын болдыратын агрессивті коррозиялық реагенттердің болуы;
- жерасты жабдықтарын жөндеудің күрделілігі;
- зақымданған элементтерін ауыстыру үшін өндіруді тоқтату кезінде болатын шығындар;
тағы басқа да шығындар үлкен экономикалық шығындарға ұшыратады, сонымен қатар тиімділікті коррозияға қарсы іс-шараларды жүзеге асыруды қажет етеді.
Коррозия себебінен болатын қайтымсыз шығындар шамамен жылына бастапқы массаның 8 %-ды құрайды деп алсақ, жалпы шығын 20 %-ға дейін болуы мүмкін.
Жоғары көмірсутек пен сулы конденсаттар құрамымен, көп жағдайларда аса жоғары агресивті түрлі компоненттермен, жоғары физикалық параметрлі, өнімділікті қабаттары терең шоғырлануымен ерекшеленетін газконденсатты типтік жаңа кен орындарды ашу және игеру жұмыстары кәсіптік жабдықтарды коррозиядан қорғаудың жаңа мәселелерін қарастыруды қажет етті. Алдымен әр нақты жағдай үшін үрдістің дамуын анықтайтын коррозияның басты себептерін анықтау және зерттеу қажет болады.
Жүргізілген тәжірибелер газконденсатты кәсіпшілік жабдықтардың ішкі коррозиясының негізгі себептерінің көптігін көрсетті:
ұңғыма өнімдерінің агрессивті құрамдас бөліктері (күкіртті сутек, көміртектің қос тотығы, қарапайым органикалық қышқылдар – сірке, құмырсқа, пропиондық және т.б.);
газдың температурасы мен жылдамдығы;
су ортасының минералдылығы.
Жабдықтардың коррозияға ұшырауының басты себептері мен факторлардың көп болғандығымен, олардың басты негізі электрохимиялық коррозия үрдісіне негізделеді.
Электрохимиялық коррозия үрдісінің жүруі үшін міндетті шарт металдың электролитпен түйісуі, ұңғымаларда олардың рөлін кез келген газ және газконденсатты ұңғымаларда кездесетін су немесе сулы конденсат атқарады.
Сулы конденсаттармен бірге газконденсатты ұңғымаларда әрқашан газдан ауыр көмірсутекті фракциялардың конденсациялану есебінде физикалық көрсеткіштерінің өзгеруімен түзілетін көмірсутектік конденсат қатысады. Қарапайым жағдайда табиғи газдардың құрамына кіретін көмірсутекте коррозиялық-активті (белсенді) болып табылмайды.
Сонымен мұнайлы, газды және газоконденсатты ұңғымаларда коррозия үрдісінің дамуы судың немесе сулы конденсаттың және оларды еріген агресивтік құрамдас бөліктерімен анықталады.
Кәсіпшілік жабдықтардың коррозиялық себептері
Достарыңызбен бөлісу: |