Oljefeltkorrosjonsinhibitor

En oljefeltkorrosjonsinhibitor virker for å forhindre eller bremse korrosjon ved å danne et beskyttende lag på metalloverflater som er utsatt for korrosive midler. Dette beskyttende laget kan bestå av flere komponenter, avhengig av type inhibitor og den spesifikke applikasjonen.

Noen vanlige mekanismer som oljefeltkorrosjonsinhibitorer fungerer med inkluderer:
Katodisk beskyttelse:Inhibitorer kan fungere som katodiske beskyttere, og forhindrer dannelsen av korrosjonsceller ved å redusere den anodiske reaksjonshastigheten. Denne mekanismen innebærer donasjon av elektroner til den korroderende metalloverflaten, noe som reduserer drivkraften for korrosjon.

Dannelse av et passiveringslag:Enkelte inhibitorer kan danne et beskyttende lag på metalloverflaten, kjent som et passiveringslag, som hindrer korrosive midler i å komme i direkte kontakt med metallet. Dette laget kan være sammensatt av forskjellige materialer, som oksidfilmer, hydroksyder eller andre forbindelser, avhengig av inhibitoren som brukes.

Chelaterende midler:Noen inhibitorer inneholder chelateringsmidler som kan binde seg tett til metallioner, og hindrer dem i å delta i korrosjonsreaksjoner. Ved å danne kompleks med metallionene hindrer disse midlene at de blir oksidert og dermed reduserer korrosjonshastigheten.

Nøytralisering av etsende midler:Oljefeltkorrosjonsinhibitorer kan også virke ved å nøytralisere etsende midler, som syrer eller oppløst oksygen, i olje- eller vannfasen. Dette kan oppnås gjennom kjemiske reaksjoner mellom inhibitoren og det korrosive middelet, og danner ufarlige produkter som ikke lenger utgjør en trussel mot metalloverflaten.

Det er verdt å merke seg at effektiviteten til oljefeltkorrosjonsinhibitorer kan variere avhengig av faktorer som typen og konsentrasjonen av korrosive midler som er tilstede, pH i miljøet, temperaturen og de spesifikke egenskapene til metalloverflaten. Derfor krever valg av passende inhibitor for en gitt applikasjon nøye vurdering av disse faktorene.

I følge en fersk studie fra Association for Materials Protection and Performance (AMPP, tidligere NACE), er korrosjon ansvarlig for over 2,5 billioner dollar (med en "T") av tap og skader hvert år til den globale økonomien. For de som holder poengsummen, er det 3,4 % av globalt BNP.
Dette er rett og slett forbløffende. Å hindre korrosjon er tydeligvis av største økonomisk betydning for global industri.

For det første er det nyttig å ta opp spesifikt hva som er korrosjon i olje og gass. Enkelt sagt er korrosjon prosessen der raffinerte metaller, som stål, gjennomgår en kjemisk reaksjon som forårsaker kjemisk eller elektrokjemisk forringelse av metallet.
I olje- og gassprosesser skjer korrosjon av metallutstyr typisk fra en av følgende prosesser
Søt korrosjon - metall blir utsatt for karbondioksid (CO2) eller oksygen (O2) når vann er tilstede
Sur korrosjon - metall utsettes for hydrogensulfid (H2S) når vann er tilstede
Mikrobiell indusert korrosjon (MIC) - metall er utsatt for etsende avfallsprodukter, som CO2, H2S og syrer produsert av bakterier
Galvanisk korrosjon - metall korroderer når det utsettes for andre metaller i en elektrolytt, ofte urent vann
I mange tilfeller brukes korrosjonshemmere for å forhindre denne typen korrosjon i olje- og gassprosesser.

En korrosjonsinhibitor er en kjemisk forbindelse designet for å forhindre eller utsette korrosjonsprosessen gjennom fysiske eller kjemiske midler.
Korrosjonshemmere brukes som et steady-state additiv til olje- og gassprosesser, noe som betyr at de kontinuerlig injiseres for å forhindre korrosjon.
Korrosjonshemmere er bare én måte olje- og gassindustrien kan bekjempe korrosjon på. Andre metoder inkluderer katodisk beskyttelse, beskyttende belegg og passende materialvalg.

I olje- og gassindustrien er det tre hovedtyper av kjemi som brukes for å hemme korrosjon:
Filmdannende korrosjonshemmere
Filmdannende korrosjonsinhibitorer forhindrer fysisk korrosjon ved å danne en film på det indre av en rørledning eller et fartøy. Denne filmen avviser vann som inneholder etsende elementer, og forhindrer kontakt med rørledningens overflate. Det er mange typer kjemi som brukes i filmdannende korrosjonshemmere, selv om azol- og pyrimidinbiprodukter ofte brukes. I visse tilfeller kan filmdannende korrosjonsinhibitorer også brukes for å forhindre oppbygging av uønskede utfellinger, som for eksempel avleiring, på rørledningens indre. Disse kalles ofte «blandede inhibitorer» eller «kombinasjonshemmere».

Gassfjernere, som oksygenfjernere, karbondioksidfjernere og hydrogensulfidfjernere, hemmer korrosjon ved å kjemisk omdanne korrosive gasser til ikke-korrosive materialer gjennom kjemiske interaksjoner. Disse kjemiene inneholder ofte triazin eller forskjellige aminer.

Biocider hemmer mikrobiell-indusert korrosjon (MIC) ved å drepe og forhindre dannelsen av bakteriekolonier. Glutaraldehyd er et vanlig biocid som brukes i olje- og gassindustrien.

Disse tre typene korrosjonsinhibitorer injiseres i olje-, vann- og naturgassprosesser for å forhindre korrosjon av utstyr, rørledninger og fartøy.

Utfordringen er selvfølgelig å finne ut hvor mye korrosjonsinhibitor som skal injiseres. Fordi mange av disse kjemiene kan skape hodepine for nedstrømsprosesser og raffinering, er det viktig å minimere kjemisk overforbruk. Samtidig setter underinjeksjon eiendeler i fare for å mislykkes.

Som sådan leter olje- og gassoperatører og deres tjenesteleverandører etter bedre måter å beregne injeksjonshastighet for korrosjonshemmere og automatisere behandlingskonsentrasjoner.

Fordi presis kjemisk injeksjon av korrosjonshemmere er avgjørende for kostnadsreduksjoner på tvers av alle olje- og gassprosesser, bør operatører av alle størrelser vurdere økonomiske metoder for å automatisere injeksjonen av korrosjonshemmere.
Her er 3 nyttige tips for automatisering av korrosjonsinhibitorinjeksjon i olje- og gassprosesser.

● Bruk en strømningsmåler
En av de enkleste måtene å minimere sløsing med korrosjonsinhibitorer og samtidig opprettholde akseptabel integritet av eiendeler, er å bruke data fra en strømningsmåler i sanntid for å informere om injeksjonshastigheter.
I de fleste tilfeller injiseres filmdannende inhibitorer i presise konsentrasjoner i en prosess basert på kjente vannkutt og urenhetsnivåer i den prosessen. Forutsatt at disse prosentene forblir stabile, kan en strømningsmåler informere om nødvendig volum av korrosjonsinhibitorer basert på en foreskrevet konsentrasjon.
Dette er spesielt nyttig i prosesser der strømningshastigheter varierer betydelig fra dag til dag, for eksempel i saltvannsavhending eller produsert vannoverføringssystemer.

● Mål nedstrøms for å informere fremtidige applikasjoner
En av de vanligste måtene å sikre riktige behandlingsnivåer av filmdannende inhibitorer på er å måle kjemiske rester nedstrøms. Måling av rester innebærer prøvetaking av nedstrømsvæsker for å oppdage konsentrasjoner av korrosjonsinhibitorer i prosessen.

Hvis korrosjonsinhibitorer brukes i passende konsentrasjoner, bør det være noe, men minimalt, gjenværende kjemi nedstrøms. Hvis ingen rester er tilstede, kan vi anta at vi ikke får fullstendig beskyttelse. Hvis vi måler for mange rester, kan vi anta at vi overbehandler.

I likhet med restmåling, bør selskaper begynne å måle faktisk korrosjon i utstyr nedstrøms for korrosjonsinhibitorinjeksjon ved bruk av korrosjonsprober. Denne prosessen med å "lukke sløyfen" kan over tid vise hvor effektive korrosjonsinhibitorer faktisk er til å forhindre korrosjon.
Prosessen med å måle korrosjon kan selvfølgelig være utfordrende. Det kan være vanskelig å vite hvor man skal plassere probene og når man skal ta avlesninger. I enkeltapplikasjoner kan dette være til liten nytte.

● Mål faktisk kjemisk bruk
For enhver olje- og gassoperatør eller tjenesteleverandør som ønsker å redusere kostnadene for korrosjon og korrosjonshemmere, kan de to ovennevnte metodene gå langt.
Imidlertid må disse to metodene informeres med nøyaktige kjemiske bruksdata.
Altfor ofte antas det at den faktiske kjemiske doseringen skjer med den foreskrevne hastigheten. Den etterfølgende analysen antar at hvis pumpen ble satt til 15 GPD, så injiserte den 15 GPD over den tidsperioden.
I virkeligheten er denne forutsetningen kategorisk falsk, og hvis den stoles på vil den fortsette å forvirre de som prøver å optimalisere sine korrosjonsinhibitorautomatiseringsprogrammer.
WellAware har undersøkt tusenvis av kjemiske injeksjonssystemer over hele verden. Vi har overvåket og automatisert systemer som har injisert over 860,000 liter korrosjonsinhibitor i fjor.

Utslipp av forurenset vann:Korrosjonshemmere kan lekke ut i produsert vann eller avløpsvann under olje- og gassproduksjon, og potensielt forurense overflatevann eller grunnvann hvis de ikke behandles riktig før utslipp.
Påvirkning på økosystemer:Kjemikaliene som finnes i korrosjonshemmere kan ha skadelige effekter på akvatisk liv, som å endre pH-balansen eller forstyrre organismenes naturlige biologiske funksjoner.

Riktig håndtering og avhending:Korrosjonsinhibitorer bør håndteres i henhold til strenge sikkerhetsprotokoller og kastes gjennom riktig avfallshåndteringsanlegg som kan behandle vannet for å fjerne forurensninger før utslipp.

Vannforvaltning:Operatører bør implementere effektive vannhåndteringsstrategier for å redusere volumet av produsert vann og resirkulere eller gjenbruke så mye som mulig, og minimere behovet for ferskvann og utslipp av behandlet vann.

Kjemisk reduksjonsteknologi:Å bruke teknologier som reduserer mengden kjemiske tilsetningsstoffer som kreves, for eksempel avanserte materialer og belegg, kan bidra til å redusere miljøfotavtrykket til korrosjonshemmere.

Miljømessig akseptable inhibitorer:Undersøk og bruk korrosjonshemmere designet med miljøvennlige kjemier som utgjør mindre risiko for økosystemene hvis de slippes ut ved et uhell.

Regelmessig overvåking og testing:Overvåk og test avløpsvannet regelmessig for forurensning, og sørg for at det oppfyller regulatoriske standarder før det slippes ut.

Opplæring og bevissthet:Gi opplæring til personell som er involvert i håndtering av korrosjonsinhibitorer for å øke bevisstheten om potensielle risikoer og viktigheten av å følge riktige håndteringsprosedyrer.

Samarbeid med tilsynsorganer:Arbeid tett med miljøbyråer og overhold lokale forskrifter og internasjonale standarder for å sikre at bruken av korrosjonshemmere er innenfor akseptable miljøgrenser.

Ved å implementere disse tiltakene kan olje- og gassindustrien redusere miljøpåvirkningen av oljefeltkorrosjonsinhibitorer samtidig som den beskytter integriteten til oljefeltenes eiendeler.