Агрессивных коррозионных

гости; a-i - предел усталости (см » 0,4ов). Величина тц= 0,5 - для низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Наличие в рабочей агрессивных компонентов приводит к росту тц и снижению ресурса. Например, тц=0,54 в 3%-ом растворе NaCl; тц = 0,53 в 3%-ом растворе NaCl+нефть в соотношении 1:3; тц = 0,52 в нефти.

Внутренняя я внешняя коррозия металла нефтегазового и изфте-••'йэонромысдовох'О оборудования определяется наличием в продукции тафтяных и газовых месторождений таких агрессивных компонентов, пак сероводород," углекислый газ, выоокоминерализованная пластовая •jctfia, а зачастую, составов и свойствами грунтов, в которых про-чотают различные подземные коммуникации. __

Более 20% разведанных нефтегазовых месторождений России содержат сероводород и двуокись углерода. ОНГКМ, открытое в 1966 г., является уникальным по своим физическим параметрам (высокое пластовое давление, составлявшее в начале эксплуатации 20,6 МПа; пластовая температура до 369 К и т. д.) и по содержанию в составе продукции таких агрессивных компонентов, как сероводород и углекислый газ. Промышленная эксплуатация месторождения началась в марте 1974 г., а к 1979 г. были введены в действие одиннадцать проектных установок комплексной подготовки газа (УКПГ). Максимальный объем добычи (48,72 млрд. м3) был достигнут в 1981 г. при добывающем фонде в 437 скважин.

Высокое содержание в газе агрессивных компонентов (например, Н25 и СО2) в присутствии конденсационной или пластовой воды предполагает использование коррозионностойких материалов и проведение дополнительных противокоррозионных мероприятий. Известно, что после десяти лет эксплуатации пластовое давление любого месторождения газа значительно снижается, тем самым уменьшается опасность отказа, вызы-

Скорость коррозии и срок службы оборудования зависят от парциального давления сероводорода и двуокиси углерода, которое, в свою очередь, связано не только с содержанием агрессивных компонентов, но и с общим давлением газа. Последнее в зависимости от месторождения изменяется в широких пределах, например на старых месторождениях Поволжья — 2-3 МПа, в пласте АГКМ - 67 МПа.

Месторождение Начальное р г пласт» МПа •* пласт» °с Содержание агрессивных компонентов в газе, % об. Максимальное парциальное давление агрессивных компонентов, МПа Максимальная скорость коррозии,

Для Оренбургского месторождения изменение скорости коррозии в технологической цепочке также характерно. Скорость коррозии на забое скважин при давлении 17 МПа и температуре 28°С достигала 1 мм/год. Однако в теплообменниках она не превышала 0,2 мм/год, что связано с изменением параметров давления (7 МПа) и температуры (8°С) по мере движения газа. Содержание агрессивных компонентов в газе при этом осталось прежним. Далее по технологической цепочке по мере увеличения влажности и температуры газа скорость коррозии увеличивалась до 0,5 мм/год, а на установках регенерации гликоля (Т = 130°С) превысила 1 мм/год. Следует иметь в виду, что приведенные данные получены в случае отсутствия эффективной ингибиторной защиты оборудования. При использовании ингибиторной защиты снижается только величина скорости коррозии, общие же закономерности изменения последней в технологической цепочке сохраняются.

Влажность газа оказывает значительное влияние на скорость коррозии оборудования и должна учитываться при выборе того или иного ингибитора. Экспериментально доказано, что при отсутствии в газе воды или при его осушке до относительной влажности 20-30% коррозия практически не получает развития независимо от содержания в газе агрессивных компонентов. Она начинает заметно проявляться при влажности газа 60% и более. Максимальная скорость коррозии наблюдается при 100%-ной влажности природного газа.

ОНГКМ характеризуется высокими пластовым давлением (в начале эксплуатации 20,6 МПа) и температурой пласта (до 369 К), значительным содержанием в газе агрессивных компонентов (Н25 и СО2). Содержание сероводорода в конденсате на всей площади месторождения различное: на западном и центральном куполах месторождения в пределах 1,4-1,8%; на восточном — до 4,7%. Отмечено также повышенное содержание углекислого газа (до 1,5%), азота (до 3,5-7,5%) и меркаптано-вой серы (до 1000 мг/м3). В пластовой воде ОНГКМ содержится до 240 г/л солей хлоркальциевого типа. Концентрация хлор-ионов достигает 200 г/л; кальция — до 10 г/л; натрия — 5 г/л.

Добавки некоторых реагентов к химическим веществам также могут оказывать неблагоприятное коррозионное воздействие на оборудование систем. В частности, введение ряда добавок в монодиэтаноламин, используемый на установках аминовои очистки кислых газов для поглощения Н25 и СО2, повышало интенсивность коррозии во всех обрабатываемых средах с различным содержанием агрессивных компонентов (Н25, СО2 и О2). Добавки вводили для повышения эффективности поглощения абсорбентом СО2 и Н25 на установках очистки [186].

Современные технологические процессы ориентированы на углубление переработки нефтяного сырья. Увеличение выхода светлых нефтепродуктов означает повышение роли деструктивных процессов переработки нефти, их интенсификацию, усложнение аппаратурного оформления [5]. Кроме того, в переработку вовлекаются все большие объемы нефгей с повышенным содержанием сероводорода и минеральных солей и газоконденсатов с высоким содержанием агрессивных компонентов. Последнее обстоятельство значительно усложняет условия эксплуатации оборудования, вызывая интенсивное развитие различных коррозионных процессов.

Широкое применение ингибиторов коррозии в нефтяной и газовой промышленности объясняется тем, что в процессе добычи, подготовки и транспортировки нефти, газа и воды оборудование и сооружения, изготовленные в основном из конструкционных углеродистых сталей, эксплуатируются в условиях агрессивных коррозионных сред.

нию нагрузки, при которой наблюдается коррозионное растрескивание. Увеличение содержания воды в метаноле создает условия для пассивации активной поверхности, связанного с этим снижения плотности анодного тока и повышения уровня коррозионно-механической прочности. • Сопоставление приведенных выше результатов с данными по коррозионному растрескиванию титановых сплавов.в метанольных средах показывает, что характер изменения процессов растрескивания титановых сплавов в метанольных средах идентичен процессам, идущим в агрессивных коррозионных средах, в которых отсутствует репассивация. Именно отсутствием области пассивности на анодных поляризационных : кривых можно объяснить наблюдаемое на титановых сплавах в метанольных средах непрерывное увеличение анодного тока с увеличением потенциала. Повышенное содержание воды в метаноле приводит на образцах титановых сплавов- к появлению области пассивности. Особенности влияния катодной поляризации и устранение коррозионного растрескивания на образцах титановых сплавов в метаноле связано с тем, что при наложении катодной поляризации на поверхности образуется плотный слой гидридов, создающий пассивное состояние.

Перед коррозионными испытаниями образцы зачищали наждачной бумагой, промывали, обезжиривали и взвешивали на аналитических весах с точностью 10~4 г. В качестве агрессивных коррозионных сред использовали наиболее распространенные в химическом производстве неорганические кислоты: серную, соляную, азотную и фосфорную. Коррозионные испытания проводили при температурах кипения в стеклянных колбах с обратным холодильником.

Не было никаких оснований предполагать, что молибден, используемый в качестве покрытия на стали, окажется почему-либо менее стойким в агрессивных коррозионных средах, чем просто монометаллический молибден. Тем не менее были проведены сравнительные испытания, результаты которых приведены в табл. 20. Видно, что коррозионная стойкость биметалла сталь—молибден не ниже, чем коррозионная стойкость монометаллического молибдена.

тий для осаждения никеля и (или) хрома при необходимости обеспечения сопротивления износу в агрессивных коррозионных условиях.

Смазочные материалы (табл. 101) способствуют удалению продуктов износа и предохраняют от коррозии металлические детали в агрессивных коррозионных средах и при хранении изделий в атмосферных условиях, на складах и при транспортировке.

Надежность и ресурс машин, как один из основных показателей их качества, определяются эксплуатационными свойствами деталей и их соединений: усталостной прочностью, коррозионной стойкостью, контактной прочностью, фреттинг-стойкостью, герметичностью, контактной жесткостью, износостойкостью, прочностью посадок. Так действие циклических нагрузок на машину может привести к усталостным разрушениям отдельных ее деталей. При работе машин в агрессивных коррозионных средах ресурс их работы в значительной мере определяется коррозионной стойкостью основных деталей. Действие больших нагрузок на контактирующие детали машин, особенно в динамике, может привести к потере их надежности из-за контактных разрушений или фретгинга. Надежность машин, определяемая точностью позиционирования отдельных деталей, в значительной мере зависит от нормальной и касательной контактной жесткости их соединений. Герметичность пневмо-, гидро- и топливоаппаратуры в значительной мере определяет как надежность, так и ресурс большинства машин, особенно различных летательных аппаратов. В настоящее время установлено, что 70% выхода из строя машин определяется износом их деталей, поэтому износостойкость играет особую роль в обеспечении надежности и ресурса различных изделий.

Нефтегазовые сооружения (трубопроводные, магистральные и промысловые системы, несущие конструкции нефтеперерабатывающих заводов и т.д.) эксплуатируются в условиях воздействия добываемых, транспортируемых, перерабатываемых углеводородных продуктов и агрессивных коррозионных сред.

В «Марочник» включены следующие марки стали: ШХ15, ШХ15СГ, высокохромистая сталь 9X18 для изготовления подшипников, работающих в агрессивных коррозионных средах и теплоустойчивая сталь марки ЭИ347Ш.

В современной технологии к металлам и неметаллическим материалам предъявляются высокие требования, в том числе к сопротивлению коррозии при высоких температурах и в атмосфере различных газов, в агрессивных коррозионных средах и т. д. Этим условиям, должны отвечать материалы, используемые при конструировании космических кораблей, сверхзвуковых самолетов, скоростных судов, современной промышленной аппаратуры, медицинской техники, различных железобетонных сооружений, плотин. Ввиду распространенности явлений коррозии подбор новых конструкционных материалов и-разработка эффективных противокоррозионных мероприятий ведутся параллельно во многих отраслях науки и техники.

Присутствие хлор-иона в морской воде является причиной того, что коррозионные процессы в ней отличаются ничтожно малым торможением анодной реакции. Даже те металлы или сплавы, которые обладают значительным сопротивлением воздействию ряда агрессивных коррозионных сред, в морской воде'обнаруживают склонность к язвенной коррозии.