Коррозия и защита нефтепромыслового оборудования (190,00 руб.)

Стр.2

Стр.4

Стр.5

Стр.6

УДК 620.197:622.276.05(075) ББК 30.82:33.131я7 К68 Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: канд. техн. наук, доц. С. Ю. Ситников канд. хим. наук, доц. А. В. Желовицкая К68 Авторы: А. Н. Маркин, В. Э. Ткачева, А. Ф. Дресвянников, А. Н. Ахметова Коррозия и защита нефтепромыслового оборудования : учебное пособие / А. Н. Маркин, В. Э. Ткачева, А. Ф. Дресвянников, А. Н. Ахметова; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2022. – 188 с. ISBN 978-5-7882-3262-1 Рассмотрены проблемы локальной углекислотной и сероводородной коррозии углеродистых и низколегированных сталей в нефтепромысловых системах. Описаны применяемые в отрасли технологии противокоррозионной защиты, основанные на современном комплексном подходе (использование рационального конструирования, изоляции поверхности металла от агрессивной среды, ингибиторов коррозии и электрохимической защиты). Предназначено для магистрантов, обучающихся по направлениям подготовки 18.04.01 «Химическая технология», 15.04.02 «Технологические машины и оборудование», 18.04.02 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии», 22.04.01 «Материаловедение и технология материалов». Подготовлено на кафедре технологии электрохимических производств. УДК 620.197:622.276.05(075) ББК 30.82:33.131я7 ISBN 978-5-7882-3262-1 © Маркин А. Н., Ткачева В. Э., Дресвянников А. Ф., Ахметова А. Н., 2022 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2022 2

Стр.2

С ОД Е РЖА НИ Е Условные обозначения .................................................................................................7 Введение . ...................................................................................................................... 9 Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ .................... 10 Основные выводы ............................................................................................... 24 Контрольные вопросы ........................................................................................ 25 Глава 2. ПРИМЕРЫ УГЛЕКИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ: КОРРОЗИОННЫЙ РАСХОД И СКОРОСТЬ ЛОКАЛЬНОЙ КОРРОЗИИ . ............................................26 Основные выводы ............................................................................................... 37 Контрольные вопросы . ...................................................................................... 37 Глава 3. МЕХАНИЗМЫ УГЛЕКИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ СТАЛИ .................... 38 3.1. Коррозионный расход . .................................................................................38 3.2. Локальная коррозия . ....................................................................................45 3.3. Влияние низших жирных кислот на коррозионный расход и скорость локальной коррозии . ...........................................................................................51 3.4. Прогнозирование скорости локальной коррозии .....................................52 Основные выводы ...............................................................................................53 Контрольные вопросы ........................................................................................54 Глава 4. УГЛЕКИСЛОТНАЯ КОРРОЗИЯ ПОДЗЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН И ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМ СБОРА НЕФТИ .........................................................................................................................55 4.1. Влияние микроструктуры стали на локальную коррозию НКТ .............56 4.2. Локальная коррозия НКТ из cтали с 13 % хрома .....................................57 4.3. Углекислотная коррозия трубопроводов систем сбора нефти . ..............59 Основные выводы ...............................................................................................61 Контрольные вопросы ........................................................................................62 Глава 5. ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ . ......................................................................64 5.1. Классификация ингибиторов коррозии .....................................................65 5.2. Коэффициент распределения ингибиторов коррозии между нефтью и водой . .................................................................................................................66 5.3. Защитный эффект ингибирования ............................................................. 68 5.4. Вещества, проявляющие свойства ингибиторов коррозии ..................... 71 4

Стр.4

Основные выводы ............................................................................................... 72 Контрольные вопросы ........................................................................................ 74 Глава 6. ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН И ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМ СБОРА НЕФТИ ......................................................................................................................... 75 6.1. Защита от коррозии подземного оборудования добывающих скважин ................................................................................................................ 75 6.2. Защита трубопроводов ингибиторами коррозии . ..................................... 83 Основные выводы ............................................................................................... 86 Контрольные вопросы ........................................................................................ 89 Глава 7. СЕРОВОДОРОДНАЯ КОРРОЗИЯ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ . ..................................................................................................... 90 7.1. Физико-химическая характеристика водных растворов H2S .................. 91 7.2. Механизмы сероводородной коррозии стали ........................................... 94 7.3. Сероводородное растрескивание под напряжением ................................ 97 7.4. Биогенный сероводород ............................................................................ 103 7.5. Смешанная H2S + CO2 коррозия . .............................................................. 106 7.6. Защита от сероводородной коррозии нефтепромыслового оборудования . .................................................................................................... 106 Основные выводы ............................................................................................. 107 Контрольные вопросы ...................................................................................... 108 Глава 8. ПРИМЕРЫ СЕРОВОДОРОДНОЙ КОРРОЗИИ ..................................... 109 Глава 9. МЕТОДЫ КОРРОЗИОННОГО МОНИТОРИНГА . ................................ 114 9.1. Физико-химический анализ коррозивной среды . ................................... 114 9.2. Метод линейного поляризационного сопротивления . ........................... 115 9.3. Весовой метод (образцы контроля коррозии) . ........................................ 116 9.4. Метод электрического сопротивления .................................................... 119 9.5. Метод внутритрубной диагностики . ........................................................ 120 9.6. Коррозионный мониторинг глубинного оборудования добывающих и нагнетательных скважин . .............................................................................. 124 9.7. Интерпретация данных коррозионного мониторинга . ........................... 124 9.8. Методы выбора ингибиторов коррозии . .................................................. 128 Основные выводы . ..............................................................................................131 Контрольные вопросы . .......................................................................................133 5

Стр.5

Глава 10. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОРРОЗИИ . ....................................................................... 134 10.1. Электрохимическая катодная защита . ................................................... 134 10.2. Коррозия обсадных колонн скважин ..................................................... 135 10.3. Катодная защита наружной поверхности обсадных колонн скважин..137 10.4. Схемы катодной защиты наружной поверхности обсадных колонн скважин ............................................................................................................... 139 10.5. Электрохимическая защита резервуаров . .............................................. 142 10.6. Схемы протекторной защиты внутренней поверхности резервуаров..143 10.7. Катодная защита внутренней поверхности резервуаров . .....................146 Основные выводы . .............................................................................................149 Контрольные вопросы . ......................................................................................150 Тестовые задания итогового контроля . ...................................................................151 Практические задачи . .................................................................................................174 Ответы к тестовым заданиям . ...................................................................................182 Ответы к практическим задачам . ..............................................................................184 Список литературы .....................................................................................................185 6

Стр.6