Методы защиты оборудования нефтепереработки от коррозии

Компания ООО «Кам-Ключ» применяет наиболее эффективные методы антикоррозийной (АКЗ) защиты оборудования, предназначенного для нефтепереработки. Они включают различные виды обработки металлических изделий с помощью специальных покрытий, повышающих устойчивость к воздействию агрессивных химических соединений, температур, нагрузок, атмосферных и других явлений.

Почему необходимо применять АКЗ?

Основные причины возникновения неполадок технического оснащения предприятия нефтегазовой сферы заключается в том, что в ходе переработки нефти и газа возникает повышенная химическая нагрузка на металлические узлы, включая емкости, электродегидраторы, конденсационно-холодильные установки, печи, трубопроводы, насосные станции, трубопроводную арматуру и т.д. Поэтому стоит рассмотреть вопрос, что такое коррозия в нефтепромысловой области промышленности.

Фото антикоррозийной защиты нефтяной промышленности

Данное явление вызвано тем, что в сырой нефти, ее продуктах первичной переработки содержатся различные коррозионные агенты такие, как хлористые соли. Они непременно находятся в пластовой воде, их количество может достигать 100 мг/л в эквиваленте хлор-ионов. Также во время нефтепереработки выделяется большое количество сероводорода. Его наличие ведет к снижению пластических свойств стали, растрескиванию металла и быстрому разрушению труб, которые работают под давлением. По причине присутствия в сырье, производимых нефтепродуктах дополнительных углекислого газа, серы, окислов ванадия и серы, политионовых и нафтеновых кислот, следов серной кислоты, а также значительного объема нейтрализующих реагентов – возникают различные виды коррозии: газовая, избирательная, растрескивание, эрозия и другие.

Для предотвращения аварийных ситуаций от коррозии, разгерметизации емкостей, трубопроводов, рекомендуется в добавок к технологическим процессам по снижению агрессивности производимых нефтепродуктов применять ряд мер.

Какие технологии повышения антикоррозийности применяются для нефтепромысловой отрасли?

Основные способы защиты от коррозии нефтегазопромыслового оборудования регламентированы согласно РТМ 26-02-39-77. В частности, применяются:

  • специальные ингибиторы коррозийных процессов, которые добавляются в нефтяную продукцию и образуют защитную пленку на поверхности резервуаров и труб (химико-технологические);
  • конструктивные, которые заключаются в подборе установок и комплектующих из оптимального сплава по химическим свойствам;
  • формирование изоляционной оболочки как изнутри, так и снаружи.

Химико-технологические методы защиты нефтегазового оборудования

Обеспечить длительный срок безаварийности установок, комплектующих для нефтепереработки, а также увеличить этот показатель практически в 3 раза позволяет использование химико-технологических мероприятий, которые направлены на уменьшение агрессивности технических сред.

Стандартным этапом оптимизации коррозийных последствий служит обессоливание нефтяного сырья. В частности, для каждой установки применяется индивидуальный техрегламент. Он определяет количество добавляемых реагентов. Изменять их объем рекомендуется на основе инструкций, которые разработаны в соответствующих «Методических указаниях …».

Снизить хлорводородистые последствия и интенсивность разрушения металла помогают защелачивание и аминирование нефти.

Защитить трансферные линии трубопроводов, змеевики печей, корпусные детали колонн от высокотемпературной (нагрев более 260 ⁰С) газовой деформации от влияния сероводорода позволяет легирование хромом. Это способствует повышению окалиностойкости.

Предотвратить ускоренную коррозию, формирование отдулин печных змеевиков от зольных осадков, которые появляются от эксплуатации техники на мазуте, возможно, при ограничении рабочей температуры до 550 ⁰С и использовании технологического оснащения легированных марок стальных сплавов.

Физическая обработка поверхностей

Изображение защитного покрытия

По локации нанесения антикоррозионного материала – подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Для этого применяются специальные композитные составы от ведущих мировых производителей, что обеспечивает противостояние таким коррозионным факторам, как химически активные компоненты, бактерии и механический износ.

Наружная облицовка бывает нескольких типов от 3-х слойного полиэтиленового до двойного эпоксидного. Первый вариант оптимален для температурного режима в диапазоне от -20 До +110 ⁰С. Второй – применяется в условиях от -60 до +60 ⁰С.

Типы антикоррозийной обработки стенок труб отличаются по своему химическому наполнению. В зависимости от этого выделяют несколько основных разновидностей:

  • фенольные;
  • эпоксидные;
  • эпоксидно-фенольные;
  • нейлоновые;
  • новолачные;
  • полиэтиленовые;
  • уретановые и т.д.

Эксперты разработали несколько вариантов нанесения противокоррозионной облицовки. К одним из самых востребованных относятся такие покрытия, как:

  • металлизационное;
  • электродуговое;
  • плазменная наплавка;
  • высокоскоростное;
  • газо-плазменное напыление.

Вышеперечисленные технологии АКЗ позволяют создавать дополнительный слой из нержавеющих сплавов, которые изготавливаются на базе: цинка, никеля, железа, нержавеющих сталей, алюминия и т.д. Их распределение отличается повышенной сложностью и ценой. При этом, для них характерна высокая прочность адгезии.

Нефтепромысловое оборудование из стали с комплексным покрытием внутренних и внешних стенок обладает повышенной прочностью, длительным сроком службы. Эта технология состоит в применении наружной полимерной изоляции и внутреннего цементно-песчаного бетонирования. Его долговечность зависит от качества используемого состава и соблюдения последовательности, что обусловливает высокую стоимость.

Особенности стандартных методов

По способу защиты покрытие может быть: пассивным, с ингибиторами, и активным. Также к популярным относятся эмали с протектором.

Пассивная технология

Такие методы защиты от коррозии металлических конструкций достаточно эффективны. Обычные металлоизделия окрашивают любым лакокрасочным раствором. В нефтяной промышленности этот вариант не применяется, так как ведет к быстрому отслаиванию краски в связи с колебаниями температуры и деструктивным влиянием компонентов нефтепереработки. Поэтому для этой отрасли разработаны улучшенные составы.

Стальные трубы с силикатно-эмалевым покрытием характеризуются рядом преимуществ. К ним относятся: антикоррозийность, химическую инертность, устойчивость к абразивному истиранию, способность к уменьшению отложений, широкий температурный диапазон от -60 до +350 °C. Однако, этот способ является одним из самых дорогостоящих и технологически трудоемких.

Окрашивание инновационным материалом ПЭП-585 увеличивает инертность к химически активным средам, снижает объем скопления солей и гидравлических сопротивлений. Она используется для всех сторон стенок магистральных нефтегазопроводов. Главным недостатком является высокая стоимость и сложность окраски. Поэтому лучше доверить окрашивание данным эпоксидным порошковым материалом профессиональным специалистам. При правильном формировании равномерной толщины в 350-450 мкм, нормативный срок службы составит более 30 лет.

Окраска эмалированным раствором «Виниколор» предназначена для наружных стенок. Она наносится поверх 20-26 мкм грунтовки ЭП-0263С, с трехслойным повтором по 25-70 мкм. Это обеспечивает продление безаварийности и сохранение герметичности в течение 12 лет. Для умеренного морского климата с высокой влажностью рекомендован грунт «Влагокор», совместно с которым расчетный период равен примерно 10 лет.

Покрытия с ингибиторами

Добавление в эмаль фосфорной или солевых смесей хромовой кислоты способствует нейтрализации коррозионных процессов, которые могут происходить под сформированным слоем.

Особенности методологии «протектора»

Наиболее оптимальный результат по увеличению срока эксплуатации нефтяных резервуаров, труб и других производственных элементов – достигается усовершенствованным пассивным способом. В соответствии со СНиП в качестве протектора в лакокрасочной смеси используется добавка большого количества металлической пыли из таких химических соединений, которые инертны к коррозийной деформации. Такими свойствами обладает мелкодисперсный цинк. Поэтому широкое распространение получило «холодное цинкование».

Оцинкование происходит, как правило, без каких-либо лакокрасочных смесей. Такой антикоррозийный состав изготавливается на базе термопластичных полимеров или эпоксидных смол. Главное преимущество этого способа заключается в возможности распределения требуемой толщины противокоррозионной эмали при неблагоприятных погодных условиях. В отличие от дорогостоящих вариантов, цинкование может проводиться с высокой или низкой температурой воздуха, уровня влажности. Это помогает увеличить ресурс службы нефтеперерабатывающего оснащения в несколько раз. Другим плюсом холодного цинкования выступает более недорогая стоимость.

Активные методы специальной обработки

Они представлены разными видами нанесения цинка, посредством которых металлу придаются определенные химические свойства. Однако, их применение на территории производственной площадки затруднительно, так как требует поддержания особых технологических условий.

Для горячего цинкования предварительно очищенные металлоизделия помещают в ванну с расплавленным Zn. Для формирования равномерного слоя коррозионностойкого сплава – производится вращение заготовки.

Гальваническое цинкование подразумевает размещение стальных установок в емкости с электролитом на длительный период. Подключение заготовки к источнику постоянного тока ведет к формированию тонкого слоя цинка, который сцепляется с основой на молекулярном уровне. Эти производственные этапы реализуются, как правило, только в заводских условиях.

Металлизирование

Нанесение тонкого слоя коррозионностойкого металла обычно заключается в использовании цинка, хрома или алюминия. В дополнение к этому предупредить сероводородное расслоение и появление других дефектов помогает оснащение поверхности изнутри латунью, с добавочным бакелитовым лакированием.

Если осуществляется переработка сернистых (нагрев от 130 градусов Цельсия) и высокосернистых нефтей, то стандарты предполагают следующие мероприятия:

  1. На стальную решетку трубопроводов из марок 16ГС или 09Г2С предпочтительно выполнить наплавку латуни (Л062-1, Л-63, Л-68).
  2. Крышки, выполненные из стали 20ХН3Л (20Л-П, 25 Л-П, 20 ЮЧ), обрабатываются посредством металлизирования внутренней поверхности латунью и дальнейшим лакированием бакелитом.

Эмалирование

Увеличить срок эксплуатации водосточных магистралей ЭЛОУ, дренажных вод резервуаров орошения ректификационных колонн (d до 90 мм уровнем компрессии до 0,6 МПа) позволяет монтаж эмалированного трубопроката по ТУ 27.03-1939-74. Клапаны и другая запорная арматура обрабатываются согласно справочнику «Эмалированная аппаратура».

Футеровка полиэтиленом

Магистрали дренажного типа сетей накопителей орошения, в которых перекачиваются стоки с хлоридами, сероводородом и элементами углеводородов, допускается обустраивать из стальных труб с полимерной оболочкой. Они подвергаются футеровке полиэтиленом на основе нормативов ТУ 14-3-523-76.

Наплавка хромистой стали

Восстановить первоначальные технические характеристики трубопроводной арматуры, выполненной в соответствии с требованиями ОСТ 26-07-402-79, а также улучшить показатели стойкости к образованию дефектов труб из углеродистых марок сталей – они комплектуются стальными задвижками 15Л, 20Л, 25Л, 35Л. При этом, стыковочные и уплотнительные грани этих деталей, а также колец, клиньев подвергаются наплавке хромистой сталью 2Х13 или 3Х13.

Бетонная футеровка

Продлить ресурс электродегидраторов, которые подвержены влиянию водных отстоев с применением нефтяного сырья, помогает бетонированная прослойка на нижней части. Она располагается на отметке ниже 200 мм от месторасположения нижнего электрода. Такой защитный слой необходим, при осуществлении переработки высокосернистых нефтей, в которых присутствует свободный сероводород или соли 3 классификации (ГОСТ 9965-76). Он требуется и в том случае, если они отличаются термической нестабильностью при температурном режиме менее 130 ⁰С (к примеру, серноводские, прикамские разновидности). Их особенности реализации закреплены и осуществляются на основе соответствующей «Инструкции … цементным торкрет-покрытием № И-35».

Торкретирование

Гарантировать герметичность производственных емкостей позволяет метод антикоррозийной защиты оборудования посредством торкретирования. Они разработана для накопителя соленой воды, резервуаров орошения, барометрических емкостей. При их диаметре более 1200 мм, установленных люковых деталях с d 800 мм и температуре среды ниже 100 °С техрегламенты предписывают проведение защитных мероприятий. На эти аппараты наносится послойно эпоксидный раствор, в котором разбавлено 15% серебристого графита.

Регламент действий заключается в распределении 2 слойной базы ЭП-00-10 (ГОСТ 10277-76), и дальнейшем напылении 3-х слойного ЭП-773 (ГОСТ 23143-78). Во время подготовительных шагов заготовка также покрывается грунт-шпатлевкой ЭП-00-10 с добавкой 10-20% сажи.

Как предотвратить образование дефектов от воздействия переменного тока промышленной частоты?

Комплекс мер по повышению инертности подземных сооружений к нагрузкам электрохимического спектра разнообразен. Он регламентирован и проводятся в соответствии с ГОСТ 9.602-2016. Они направлены на снижение степени воздействия атмосферных условий, грунтовых вод, почвы, биологических сред, блуждающих (переменных и постоянных) и индуцированных (переменных) токовых нагрузок. Выделяют 2 метода антикоррозийнной защиты оборудования, расположенного ниже уровня грунта, этим явлениям:

  • катодная поляризация;
  • наружное покрытие.

Если нефтеперерабатывающие установки находятся около железнодорожных линий, то на них постоянно оказывают влияние блуждающие электрические токовые импульсы. Со временем они разрушают любые металлы, расположенные на грунте. Нейтрализация таких последствий состоит в подаче на объект напряжения с отрицательной полярность. Это превращает его в катод. В виде анода задействуются отдельные электроды, вкапываемые в грунтовый пласт. Это ведет к постепенному разрушению именно этих дополнительных блоков взамен подземных металлических сооружений.

Улучшить противокоррозионность и диэлектрические свойства, сделать токоизоляцию металлоконструкций также возможно с помощью битумного материала. Его характеристики определены ГОСТ 9812-74.

Восстановлению такой оболочки могут осуществляться с помощью «ЭЛОТЕН 130». Она произведена на основе силиконовой пленки. Эксперты рекомендуют такую самоклеящуюся битумно-полимерную ленту приклеивать на участки для герметизации линейных узлов подземных магистралей из стали, угловых участков, отводов, стыков, мест врезок, заглушек, областей приварки других фасонных частей и т.д.

Особенности технологии

Этапы антикоррозийной обработки включают строго регламентированные мероприятия. Первоначально осуществляется очистка и промывка поверхностей. Затем проводится предварительный нагрев, дробеструйное очищение. После тщательной многоэтапной подготовки, грунтования – на такую основу наносится противокоррозионное покрытие. Далее оно подвергается финальному термическому отверждению. Затем качество обработки проверяется в соответствии с утвержденными стандартами, и составляется приемо-сдаточная документация.

Наиболее распространенными приемами повышения ресурса нефтепромысловых установок на территории предприятий являются такие методы АКЗ, как:

  • окраска эпоксидным порошковым материалом;
  • металлизация (холодное цинкование, хромирование, алюминирование);
  • торкретированием посредством эпоксидного раствора с добавкой серебристого графита;
  • футеровка полиэтиленом, цементным торкрет раствором;
  • наплавка инертного к коррозионной деформации сплава (посредством электродуговой сварки и другими технологическими решениями).

Типы АКЗ

Три ключевых преимущества «Кам-Ключ»

  1. Предприятие более 20 лет выполняет широкий спектр работ по АКЗ сооружений различного назначения как в Татарстане, в Поволжье, Москве и МО, так и по всей России.
  1. Отличное качество реализации современных технологий и методов антикоррозийнной защиты оборудования отражает многолетнее сотрудничество с крупными нефтеперерабатывающими компаниями, и положительные отзывы заказчиков.
  2. Эффективное управление и оптимальная стоимость мероприятий по реализации современных методов квалифицированной защиты нефтегазового оборудования различного вида.

От чего зависят расценки на услуги АКЗ?

Стоимость работ определяется конструктивными параметрами и маркой сплава трубопроката, емкостей, а также тем, из чего состоит антикоррозийная обработка. Поэтому для каждого объекта необходимо индивидуально рассчитать итоговую цену работ. Она складывается из:

  • площади внешних и внутренних поверхностей, которые подлежат обработке;
  • типа используемых противокоррозионных материалов;
  • трудоемкости технологии;
  • количества опор, подземных сооружений, для определения подходящих параметров катодной поляризации и т.д.

Как заказать проведение АКЗ нефтегазового оборудования?

Чтобы оформить заказ на антикоррозионную обработку объектов нефтегазовой промышленности по выгодной стоимости в России – достаточно обратиться к менеджерам предприятия «Кам-Ключ» наиболее подходящим способом:

Наши партнёры