Статья: Снижение скорости коррозии нефтегазового оборудования методом поляризации поверхности

В области линейной поляризации строили касательная линия при значениях перенапряжения ±10 мВ. Результаты расчета коэффициентов уравнения Тафеля и скорости коррозии показаны в табл. 5-6.

Табл. 5. Результаты программного расчета аппроксимации катодной и анодной кривых

Табл. 6. Расчетные параметры для образца из стали 20 в модельной пластовой среде

Рис. 4. Поляризационная кривая для стали 20 в модельной среде с добавлением анолита

Таким образом, скорость коррозии составила 0.088 мм/год, что в 7.6 раз меньше скорости коррозии стали 20 в рабочей среде без католита.

Далее аналогично проводили исследование скорости коррозии стали 20 в среде с добавлением анолита. Стационарный потенциал на поверхности образца в растворе составил минус 431 мВ. Поляризационная кривая для стали 20 в модельной среде с добавлением анолита показана на рис. 4.

Результаты расчета коэффициентов уравнения Тафеля и скорости коррозии показаны в табл. 7-8.

Табл. 7. Результаты программного расчета аппроксимации катодной и анодной кривых

Табл. 8. Расчетные параметры для образца из стали 20 в модельной пластовой среде

Из табл. 8 видно увеличение скорости коррозии образца из стали 20 до 0.887мм/год. Таким образом, добавление анолита в рабочую среду способствует ускорению анодных процессов растворения стали.

Далее была определена эффективность метода [4]. Эффективность использования метода характеризуется степенью защиты и выражается в процентах следующим соотношением

, (5)

где Z - степень защиты, %; П0 - скорость коррозии металла в модельной среде, мм/год; П1 - скорость коррозии металла в модельной среде с католитом, мм/год.

.

Как показали расчеты, добавление католита в модельную среду привело к смещению стационарного потенциала стали 20 в катодную область и значительному снижению скорости коррозии в 7.6 раз. Степень защиты при добавлении 30% католита от объема пластовой среды, полученного при силе тока на устройстве 0.2 А составила 86.9%.

Таким образом, применение метода управления электрохимическими параметрами промысловых сред приводит к изменению основных электрохимических характеристик обработанной среды - рН и ОВП, что, при добавлении ее в рабочей среду, может привести к поляризации металлической поверхности и, следовательно, снижению скорости коррозии нефтегазового оборудования.

Выводы

1. Разработан метод осуществления поляризации металлической поверхности нефтегазового оборудования в присутствии коррозионно-активных сред. Показано изменение ее основных электрохимических параметров, таких как рН и окислительно-восстановительного потенциала среды. На построенных поляризационных кривых заметно смещение электродного потенциала поверхности металла при использовании сред, полученных в устройстве. Например, при добавлении католита в рабочую среду, происходит смещение стационарного потенциала стали 20 на 44 мВ.

2. Как показали расчеты, добавление католита в модельную среду привело к смещению потенциала в катодную область и значительному снижению скорости коррозии стали 20 в 7.6 раз. Степень защиты при добавлении 30% католита от объема пластовой среды, полученного при силе тока на устройстве 0.2 А составила 86.9%.

Литература

1. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику. Под ред. А.М. Сухотина. Л.: Химия. 1989. 456с.

2. Латыпов О.Р., Бугай Д.Е., Боев Е.В. Метод управления электрохимическими параметрами технологических жидкостей нефтепромыслов. Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2015. №4. С.42-44.

3. Пат. 2546736 РФ. Способ управления водородным показателем pH и окислительно-восстановительным потенциалом Eh технологических жидкостей нефтепромыслов и устройство для его осуществления. Латыпов О.Р., Тюсенков А.С., Лаптев А.Б., Бугай Д.Е./ МПК C02F1/46. - опубл. 10.04.2015. Бюл. №10. 11с.

4. Черепашкин С.Е., Латыпов О.Р., Кравцов В.В. Методы коррозионных исследований. Уфа: РИЦ УГНТУ. 2014. 86с.