Способы оценки защитной способности ингибиторов коррозии

Разрушение сделанного из металла оборудования под влиянием коррозии — проблема для многих сфер, связанных с добычей разного сырья. Она провоцирует потерю металла, сопровождаемую утратой эксплуатационных свойств агрегатов.

Коррозия развивается: приборы при эксплуатации контактируют с разными активными средами гомогенной, гетерогенной разновидности. Чаще коррозия провоцируется водными растворами. Их агрессивность определяется химическим составом.

На степень неблагоприятного воздействия влияет содержание солей, кислорода, углекислого газа, сероводорода. Важную роль играет парциальное давление газовых сред, температура, скорость, характер потока.

Коррозионное разрушение металлических компонентов оборудования внутри скважины наземной разновидности провоцируется свободной углекислотой. Она содержится в пластовых водах. Коррозия в среде с повышенным содержанием углекислого газа протекает интенсивнее, чем в растворах сильных кислот. Если агрегаты планируется эксплуатировать в такой среде, то надо принять меры для защиты от корродирования. Чтобы исключить его влияние, задействуют ингибиторы.

Речь идёт об использовании водорастворимых средств с низкой способностью к биоаккумуляции. Она ниже, чем у маслорастворимых аналогов. При использовании снижается скорость углекислотной коррозии при немалых поточных скоростях. Это позволяет решить актуальную задачу.

В направлении поиска коррозионных ингибиторов проводятся непрерывные исследования. Их цель в оценке защитных свойств водорастворимых средств этого типа, защищающих оборудование от углекислотной коррозии.

Применяемые для формирования ингибиторной защиты от коррозии вещества состоят из неионогенного, азотсодержащего, анионного, фосфорсодержащего ПАВ. Чтобы добиться благоприятного результата при проведении исследовательских работ, действуют гравиметрический метод. Нужные манипуляции проводятся в динамических условиях при определённой скорости потока.

Ингибитор — это

Коррозионный ингибитор — вещество, приостанавливающее химические, физические реакции, протекающие при эксплуатации оборудования в неблагоприятной среде. Чтобы предотвратить потерю эксплуатационных характеристик, свойств конфигурации, на поверхности находящегося в неблагоприятных условиях объекта появляется плёнка. Она образуется, когда происходит реакция раствора и продукта, провоцирующего коррозию. Это ведёт к образованию соединений, замедляющих корродирование.

Есть несколько способов сформировать ингибиторную защиту от коррозии. Каждый из них предполагает использование ингибиторов. Их роль играют амины, вещества, содержащие азот, мочевина, сульфиды.

Степень защиты, которой удаётся добиться с использованием описываемых веществ, зависит от металла, подлежащего защите. Важную роль играют нюансы среды, в которой эксплуатируются агрегаты, давление.

Плёнка, созданная ингибиторами коррозии, не постоянна. Когда используемое для предотвращения корродирования вещество проникает в раствор, от воздействия которого надо защитить оборудование, то происходит постепенно её растворение.

Чтобы предотвратить быструю потерю защитных свойств, через определённые периоды в неблагоприятную среду, где происходит эксплуатация, добавляются малые порции ингибитора. Набор свойств, характерных для ингибирующих веществ, сведен к антикоррозионной защите изделий из металла.

При использовании ингибитор наносят на защищаемое оборудование. Защита формируется за счёт адсорбции. Речь идёт о повышении концентрации примененного вещества в защитном растворе.

Когда образуется защитная плёнка, то основной её задачей становится поддержка нейтрального состояния. Находясь в нём, сформированный барьер остаётся невосприимчив к воздействию извне, сохраняет заданные свойства под давлением, температурой. Это позволяет предотвратить потерю эксплуатируемыми приборами целостности, характеристик, функциональных возможностей.

Виды

Коррозионные ингибиторы делятся на несколько типов, различающихся по назначению, свойствам, иным моментам. Каждый тип имеет нюансы, например:

• Анодные ориентированы на понижение ионизации защищаемой поверхности. Скорость упомянутой реакции понижается за счёт сильных окислителей. Их роль играет вода, тяжело растворимые соединения. Допустимо использование бензоатов, соединений азота.
• Катодные замедляют растворение металла. К ним относят уротропин, соли висмута. Вещества, ориентированные на работу в кислых средах.
• Смешанные характеризуются качеством, способностью прекращать катодную, анодную реакции в разнообразных ситуациях. В категорию описываемых веществ попадают нитриты, хроматы аминов.

Дополнительно ингибиторы коррозии делят на катионные, применяемые, чтобы защитить нефтяные системы для транспортировки, газопроводы, ориентированные на нейтральные среды, коррозию, провоцируемую щелочами. В последнюю категорию входят ПАВ, сочетающиеся с катионами, комплексами металлов.

Ингибитор коррозии в кислоте — вещество, уменьшающее ржавление, то есть нарушение целостности. Это органическое, неорганическое соединение, тормозящее реакцию корродирования. К действенным веществам, предотвращающим коррозию, относят ингибиторы, включающие в себя серу, азот, воду.

Чтобы снизить расход кислоты, химики для достижения благоприятного результата задействуют кислотные ингибиторы коррозии. Это сокращает расходы. К распространённым веществам относят:

• Задействуются в сернокислотных растворах.
• Используется в растворах кислот.
• Это комбинированное вещество, действующее как синергетик.
• Обладает двойным действием, нетоксично, стимулирует травление, ликвидирует окалину.
• Применимо для сочетания с органическими кислотами.
• Не растворяется в воде, расходится в органических растворах, кислотах. Задействуется при солянокислой обработке.

Список антикоррозионных веществ постоянно увеличивается. Часто регистрируются новые изобретения, превосходящие предшественников по практической ценности. Это позволяет со временем совершенствовать защиту для эксплуатируемого в неблагоприятных условиях оборудования, расширяя его использование.

Проверка качества

Для проведения оценки ингибиторов коррозии используется несколько методов. Каждый способ исследования имеет особенности, например:

• Гравиметрический. Распространён: позволяет определить средние значения за период экспозиции в агрессивной среде. При проведении расчётов в качестве основы используется разность масс образцов. Методика используется, когда коррозия неравномерна — целесообразно дополнить набор данных профилеметрией. При использовании описываемой методики предполагается подготовка исследуемых образцов. Её плюс в простоте. Чтобы провести исследование, не надо задействовать особого оборудования, привлекать персонал с высокой квалификацией. Чтобы провести необходимые манипуляции, достаточно иметь в распоряжении аналитические весы.
• Электрохимический. Основан на результатах поляризационных измерений, получаемых с использованием потенциостатов, коррозиметров. К плюсам методики относится возможность оценить механизм протекающих процессов в ряде случаев.
• Лабораторное моделирование. При использовании этой методики предполагается создание модели коррозионной ситуации на нефтепромысловых трубопроводах.

Изучение нюансов каждого из перечисленных методов позволит выбрать разновидность для конкретной ситуации. Дополнительные данные можно получить во время разговора со знающим человеком. Общением с ним не надо пренебрегать, если требуется подготовить приборы для продолжительной работы в агрессивных средах.