Новые полифункциональные ингибиторы сероводородной и углекислотной коррозии стали

• Автор: Есина, Марина Николаевна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Сероводородная коррозия стали
1.2. Ингибирование сероводородной коррозии стали
1.3. Углекислотная коррозия стали
1.4. Ингибирование углекислотной коррозии стали
1.5. Особенности коррозии стали под действием СРВ
1.6. Ингибирование микробиологической коррозии стали
1.7. Наводороживание стали в присутствии сероводорода и углекислого газа
Глава 2. Методика эксперимента
2.1. Объекты исследования
2.2. Приготовление рабочих растворов
2.3. Метод проведения коррозионных испытаний
2.4. Метод поляризационного сопротивления
2.5. Методы проведения электрохимических измерений
2.6. Методика импедаиспой спектроскопии
2.7.Методика изучения потока диффузии водорода через стальную мембрану
2.8. Методика изучения пластичных свойств стали
2.9. Методика изучения прочностных характеристик стали
2.10. Методика оценки бактерицидных свойств
2.11. Статистическая обработка экспериментальных данных
Глава 3. Закономерности коррозии и защиты стали Ст
3.1. Гравиметрические испытания в среде ЫАСЕ
3.2. Гравиметрические испытания в среде М
3.3. Гравиметрические испытания в двухфазной системе в динамических условиях

3.4............................................................Изучение мгновенной скорости коррозии в средах ЫАСЕ и М1. 72 Глава 4. Исследование коррозии стали электрохимическими методами
4.1. Исследование влияния ингибиторов на поляризационные характеристики стали СтЗ в среде ЫАСЕ
4.2. Исследование влияния ингибиторов на поляризационные характеристики стали СтЗ в среде М
4.3. Электрохимическая импедансная спектроскопия в среде ИАСЕ
4.4. Электрохимическая импедансная спектроскопия в среде М1.... 102 Глава 5. Оценка влияния ингибиторов на наводороживание и
механические характеристики стали
5.1. Ингибирование наводороживания в средах 1МАСЕ и М-
5.2. Влияние ингибиторов серии «ИНКОРГАЗ» на сохранение пластичных свойств стали
5.3. Влияние ингибиторов серии «ИНКОРГАЗ» на сохранение прочностных характеристик стали
Глава 6. Исследование бактерицидных свойств композиций серии
«ИНКОРГАЗ»
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ Актуальность проблемы
Обеспечение надежности и долговечности работы оборудования и трубопроводных систем является одной из важнейших задач при разработке нефтегазовых месторождений и при дальнейшей транспортировке углеводородного сырья. Однако коррозионная агрессивность эксплуатационных сред в этой отрасли чрезвычайно высока и в значительной степени связана с присутствием в них агрессивных газов (Н2Б, С02, 02) [1]. Наиболее опасен для газо- и нефтепроводов конденсат, образующийся при понижении температуры нефти и газа. Он представляет собой двухфазную коррозионную систему, в водной части которой происходят коррозионные процессы [2].
Негативное коррозионное воздействие не ограничивается только разрушением металла. В частности, одним из наиболее опасных проявлений сероводородной коррозии является сульфидное коррозионное растрескивание иод напряжением (СКРН) [3, 4]. Кроме того, осыпающиеся продукты коррозии (сульфиды и оксиды железа), попадая на насосное оборудование, вызывают его засорение и заклинивание, что приводит к снижению продуктивности нефтеносных пластов. Выносимые вместе с продукцией скважин сульфиды и оксиды железа служат стабилизаторами нефтяных эмульсий, что увеличивает затраты на путевую деэмульсацию и подготовку нефти на установках [5].
Коррозия стального оборудования скважин, а также магистральных и технологических трубопроводов, помимо уменьшения срока их эксплуатации и увеличения затрат на их ремонт, может нанести серьезный ущерб окружающей среде. Повреждения оборудования приводят к засолению почв агрессивной пластовой водой, загрязнению почв и природных водоемов нефтью и нефтепродуктами [6].
В связи с этим в настоящее время па нефтяных месторождениях большое внимание уделяется проблеме продления срока службы

экспериментальных, поскольку не учитывают процесс осадкообразования на поверхности металла [80] .
Отложение карбонатов создает определенные трудности для прогнозирования углекислотной коррозии. Для определения скорости коррозии стали в условиях осаждения сидерита в [80] предлагается ввести коэффициент, учитывающий влияние осадка на скорость коррозии /Дс.
V С11лер = V й
у кор у кор' ОС*
Осадок БеСОз считается защитным, поэтому 0 < .Рос < 1 и зависит от температуры, давления ССБ.
Кроме того, известно уравнение Кроле, которое связывает начальную и конечную скорости углекислотной коррозии с толщиной пленки, образующейся на поверхности металла [80]:
г = 2//[/ДКкор+Ккор,0)],
где Ккор, о, ККор-скорость коррозии в начальный момент времени и через время т, мм/год; Я - отношение между молярным объемом железа в металле и в отложениях, зависит от типа отложений (3 -для БеСОз до 60°С; 4,3 для БеСОз выше 60°С).
1.4. Ингибирование углекислотной коррозии стали
Исторически сложилось, что для ингибирования углекислотной коррозии применяются ингибиторы сероводородной коррозии, что не всегда оправдано.
В [81] показано, что в электролитах, содержащих углекислый газ, такие ингибиторы атмосферной и сероводородной коррозии стали, как Д-4-3, Ы,К[-диэтиламино-2-метилбутаион-3 или М,1г-диотиламиноэтанол, неэффективны. Увеличение pH в присутствии аминов не приводит к замедлению коррозии, наоборот, в широком интервале концентраций наблюдается стимулирование коррозии, поскольку амины, адсорбируясь на поверхности металла, препятствует образованию защитной карбонатной пленки, но сами не способны замедлить коррозию. В присутствии Д-4-3 коррозия приобретает локальный характер. Более гидрофобные амины