You are here:

KOROZIJA U INDUSTRIJI GASA I NAFTE

POPULARNA IZREKA DA “RĐA NIKAD NE SPAVA” JE VEOMA ISTINITA U INDUSTRIJI NAFTE I GASA. KOROZIJA POČINJE DANOM EKSTRAKCIJE I ČELIČNE POVRŠINE, BILO DA SU PRISTUPAČNE ILI NE, MORAJU BITI ZAŠTIĆENE, KONTROLISANE I ODRŽAVANE.

Infrastrukture i oprema za naftu i gas su uglavnom napravljeni od čelika. Ekstrakcija se vrši sve više iz morskih dubina, izlažući platforme surovom morskom okruženju. Oprema proizvodnje, skladištenja i transporta, takođe u najvećem broju slučajeva od čelika, se koristi u surovim uslovima i njihove unutrašnje površine su izložene korozivnim nusproizvodima nafte i gasa. Sve ovo od korozije čini jednim od važnijih problema industrije.

Popularna izreka da „Rđa nikad ne spava” je veoma istinita u industrijama nafte i gasa. Korozija počinje danom ekstrakcije i čelične površine, bilo da su pristupačne ili ne, moraju biti zaštićene, kontrolisane i održavane.

Svet ekstrakcije nafte i gasa se menja

Do kraja 60. većina gasnih i naftnih bušotina se nalaze na zemlji (uglavnom u pustinjama) ili u plitkim rečnim ušćima, morskim zalivima i močvarama.

Od 1970. počinje ekstrakcija gasa i nafte u Severnom moru na dubinama od 50 do 100 m, često u vrlo olujnom morskom okruženju.

Od 1990. počinje eksploatacija gasa i nafte  iz pučinskih dubina (300 m i više) i kasnije  iz ultra dubokih pučinskih bušotina (3,000 m i više). Šelova Perdido platforma u Meksičkom zalivu je jedna takva ultra-duboka bušotina.

Danas su skoro sve “novije” naftne i/ili gasne bušotine duboko ispod površine mora I često hiljadama metara ispod morskog dna. Velike morske dubine, zajedno sa velikim dubinama ispod dna, kombinovane sa slanom morskom atmosferom, predstavljaju veliki izazov za zaštitu od korozije – pristupačnost, inspekcija i obnova zaštitnih slojeva.

Rafinerije nafte – komplikovana postrojenja koja kisela korozija napada iznutra

Kiseli sadržaji pri rafinaži nafte napadaju unutrašnje površine postrojenja. Korozija je pojačana visokim pritiskom, temperaturama i protocima koji vladaju u procesu.

Korozija se uglavnom javlja u postrojenjima za destilaciju sirove nafte (CDU) i u postrojenjima koja funkcionišu u uslovima visokog vakuma (HVU), gde se sirova nafta destiliše u dve faze: pri atmosferskom pritisku i pod vakumom u svoje važnije frakcije.

Unutrašnje površine čeličnih postrojenja reaguju na sumporne komponente nafte, uglavnom H2S (kisela korozija – koja takođe napada naftovode, kao što će se kasnije videti). Ove unutrašnje površine isto tako reaguju sa sadržajem tiola  (merkaptani) i njihovim azotnim kiselinama (generička formula CnH2n-zO2), koji su visoko korozivni. Visoke temperature ubrzavaju korozivnu hemijsku reakciju, dok visoku pritisak i protok pojačavaju napon smicanja na unutrašnjim površinama cevi; ovo uništava FeS zaštitni sloj, time olakšavajući koroziju masivnog metala.

Naftovodi i gasovodi – napadnuti spolja, proždirani iznutra

Naftovodi i gasovodi, bilo da idu od bušotine ka rafineiji, ili kroz distributivnu mrežu do zadnjih korisnika, se polažu na zemlju ili ispod zemlje, ili ispod vode, preko velikih prostranstava i preko raznih terena.

Korozija koju uzrokuje transportovana materija, bilo da je to nafta ili gas, može se podeliti u “slatku” i “kiselu” koroziju: slatka korozija se razvija u sistemima koji sadrže samo karbon dioksid, sa niskim sadržajem hydrogen sulfide (H2S parcijalni pritisak  < 0.05 psi). Kisela korozija se razvija tamo gde je parcijelni pritisak hydrogen sulfide preko 0.05 psi. H2S sam po sebi nije korozivan, ali okolni gas koji sadrži vodu proizvodi reakciju koja vodi ka koroziji unutrašnjih površina čeličnih cevi.

Slatka korozija rezultira u unutrašnjem rovarenju cevi, dok je kisela korozija mnogo opasnija i može da ugrozi konstruktivnu jačinu cevovoda, vodeći ka lomu od zamora materijala.

Dodatno, radi velikih distanci u neobezbeđenom okruženju, cevovodi su podložni napadima spoljne korozije. Sve navedeno dovodi do curenja iz cevovoda, sa potencijalnom ekološkom štetom i opasnošću po život.

Skladišni rezervoari – upotreba i zloupotreba

Instalacije za skladištenje nafte i gasa su ranjive u odnosu na “slatku” i “kiselu” koroziju slično cevovodima, kao što je gore izloženo. Osim toga, penetracija vlage u instalaciju i njena akomulacija na dnu tankova pogoršava koroziju, posebno u nižim delovima tanka. Ova vlaga takođe može da ispari pri visokim temperaturama i sa padom spoljne temperature da se ponovo kondenzuje preko cele unutrašnje površine tanka.

Prodor vlage se uglavnom dešava u odsustvu efikasnog nepovratnog ventila i/ili – za gasne cisterne – kada su ostavljene otvorene u potpunom odsustvu pritiska. Gasne cisterne su isto tako žrtve spoljne korozije prouzrokovane oštećenjima prilikom transporta ili kada su ostavljene na vlažnim površinama u toku eksploatacije.

Skriveni troškovi korozije

Šteta od korozije je postepena i mogu proći godine pre nego što se zapazi veća šteta; konačno rezultirajući curenjem, lomom opreme i konstrukcionim lomovima. Sve ovo ima ponekad kritičan uticaj na: produktivnost (degradacija performansi i lom opreme), okolinu (zagađenje kao posledica prosipanja) i pre svega, bezbednost (konstruktivni lom, požar, eksplozija i još gore).

Često svakodnevne uštede u eksploataciji naftnih/gasnih postrojenja obeshrabruju u primeni dugoročnih investicija u borbu protiv korozije – nestabilnost cena nafte rezultira u fluktuacije profitne marže. Posebno, u odnosu na platforme ekstrakcije, kada se rezerve smanjuju na određenim bušotinama i predviđa se buduće zatvaranje, otklanjaju se skupe investicije u održavanje – tačno u trenutku kada održavanje zaštite od korozije postaje kritično.

Cena zaštite od korozije je znatan faktor u celokupunoj ceni održavanja savremenih naftnih i gasnih postrojenja i opreme:

  • Pomoske platforme za ekstrakciju sa ankražama (čiji delovi mogu biti stotinama ili čak hiljadama metara pod vodom), bušotina i oprema za bušenje (nedostupna ispod morskog dna ili na velikoj dubini) – oboje, surovost radnog okruženja i nedostupnost opreme čine inspekcije i zaštitu od korozije veoma skupim.
  • Rafinerija je veoma osetljiva na unutrašnju koroziju. Zbog kompleksnosti opreme i nemogućnosti da se direktno pristupi unutrašnje cevovode, praćenje korozije i metode njene kontrole stvaraju značajan trošak.
  • Cevovodi i skladišni tankovi, koji su razbacani preko velikih geografskih prostora i – u slučaju lokalnih gasnih cisterni – mogu biti predmet zloupotreba od krajnjih korisnika, zahtevaju od distributera ulaganje vremena i resursa u inspekciju i održavanje.

Prema studiji Federalne saobraćajne administracije SAD-a (FHWA) iz 2002. (Corrosion Costs and Preventive Strategies in the United States, PUBLICATION NO. FHWA-RD-01-156 – NACE International), u SAD je šteta od korozije u gasnoj distribuciji bila procenjena na $5 milijardi, i za ispitivanja i proizvodnju nafte i gasa $1.4 milijarde, uz $0.6 milijardi utrošenih održavanje cevovoda i infrastukture, $0.5 milijarde to polaganje cevi, i $0.3 milijarde za troškove kapitala vezane za koroziju.

Saznajte više o našim proizvodima.