Проблемы защиты от коррозии при эксплуатации трубопроводных систем и оборудования нефтегазовой отрасли

Введение. Обеспечение безопасного транспортирования углеводородных сред является одной из основных задач организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты. Наиболее сложными остаются вопросы защиты от коррозии промысловых трубопроводов. Это связано со значительной протяженностью коммуникаций, разветвленностью трубопроводных сетей, неоднородным составом перекачиваемых жидкостей.

Постановка задачи. Задачей данного исследования является разработка методов борьбы с солеотложениями и предотвращения преждевременного коррозионного износа нефтепроводов путем введения ингибиторов. Теоретическая часть. При транспортировке нефти и нефтепродуктов по трубопроводам высока вероятность синергетических рисков, возникающих в результате коррозии материала тела трубопроводов, в том числе и из-за отложений солей. Солеобразование влияет на пропускную способность, производительность трубопроводных систем и работоспособность оборудования. Диагностика показала, что более 70 % труб подвержены коррозии с потерей металла и изменением толщины стенки. Коррозия меняет свойства металла, ухудшает его функциональные характеристики. При добыче и транспортировке нефти в целях борьбы с образованием солевых отложений широко применяют ингибиторы. При длительных сроках эксплуатации нефтегазопроводов невозможно гарантировать их безопасное функционирование. На объекты постоянно воздействуют окружающая среда, внешнее и внутреннее давление, происходят коррозия и старение материала трубопроводов.

Выводы. Представлен краткий обзор текущего состояния нефтепроводов, описан новый метод борьбы с солевыми отложениями. Разработан состав ингибитора солеотложений, включающий лимонную кислоту. Экспериментально установлено, что его использование позволяет снизить количество аварийных ситуаций. Выполнен краткий анализ возникновения аварий в нефтегазовой отрасли. Определены проблемы безопасной эксплуатации трубопроводных систем при воздействии нестационарных факторов. Подтверждена необходимость создания методики математического моделирования трубопроводных систем.

1. Разработка технических требований к созданию системы оперативного мониторинга и управления промышленной и экологической безопасностью опасных производственных объектов на основе минимизации рисков / Н. Х. Абдрахманов, Н. В. Шутов, К. Н. Абдрахманова [и др.] // Нефтегазовое дело. — 2015. — № 4. — С. 497–511.

2. Техногенный риск и управление промышленной безопасностью нефтеперерабатывающих предприятий / М. Х. Хуснияров, А. П. Веревкин, И. Р. Кузеев [и др.]. — Уфа : Нефтегазовое дело, 2012. — 311 с.

3. Оrganization of safe management of fire operations on gas pipelines / N. Kh. Abdrakhmanov, A. V. Fedosov, R. A. Shaibakov [и др.] // Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан. — 2019. — № 6 (382). — С. 272–279.

4. Абдрахманов, Н. Х. Научно-методические основы обеспечения безопасной эксплуатации опасных производственных объектов нефтегазового комплекса на основе управления системными рисками : автореф. дис. ... д-ра тех. наук / Н. Х. Абдрахманов. — Уфа, 2014. — 45 с.

5. Sood, A. Pipeline Scale-up in Drag Reducing Turbulent Flow / A. Sood, E. Rhodes // The Canadian Journal of Chemical Engineering. — 1998. — Vol. 76, № 1. — P. 11–18.

6. Анализ систем обнаружения утечек на магистральных нефтепродуктопроводах / Н. Х. Абдрахманов, М. А. Галлямов, В. В. Саляхутдинов [и др.] // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2017. — № 3 (109). — С. 154–164.

7. Галлямов, А. К. Обеспечение надежности функционирования системы нефтепроводов на основе технической диагностики / А. К. Галлямов, К. В. Черняев, А. М. Шаммазов. — Уфа : Изд-во УГНТУ, 1997. — 597 с.

8. Оценка и обеспечение безопасности эксплуатации нефтегазопроводов в условиях нестационарности технологических параметров / З. Х. Павлова, Х. А. Азметов, Н. Х. Абдрахманов, А. Д. Павлова // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2018. — Т. 329, № 1. — С. 132–137.

9. Баширова, Э. М. Оценка предельного состояния металла оборудования для переработки углеводородного сырья с применением электромагнитного метода контроля : дис. канд. тех. наук / Э. М. Баширова. — Уфа, 2005. — 137 с.

10. Расследование аварийных ситуаций: новые методы и подходы / Р. А. Шайбаков, Н. Х. Абдрахманов, И. Р. Кузеев [и др.] // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2008. — № 3 (73). — С. 110–121.

11. Информация об авариях, происшедших на предприятиях, подконтрольных территориальным органам Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору / Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору // rostehnadzor. ru : [сайт]. — URL : http://www.rostehnadzor.ru/chronicle.html/ (дата обращения : 25.06.2019).

12. Особенности разрушения материалов нефтегазопроводов / А. Г. Гареев, М. А. Худяков, И. Г. Абдуллин [и др.]. — Уфа : Гилем, 2006. — 155 с.

13. Современные методы и средства обеспечения безопасной эксплуатации магистральных нефтепроводов / Н. Х. Абдрахманов, Х. А. Азметов, А. Д. Павлова [и др.] // Нефтегазовое дело : [сайт]. — 2017. — № 6. — С. 192–206. — URL : http://ogbus.ru/issues/6_2017/ogbus_6_2017_p192-206_AbdrakhmanovNKh_ru.pdf. DOI: 10.17122/ogbus-2017-6-192-206.

14. Эффективность химической ингибиторной защиты в борьбе с внутренней коррозией промысловых трубопроводов / А. А. Турдыматов, Н. Х. Абдрахманов, К. Н. Абдрахманова, В. В. Ворохобко // Нефтегазовое дело. — 2016. — № 3. — С. 137–156.

15. Физические методы в исследованиях осаждения и коррозии металлов / С. С. Виноградова, Р. А. Кайдриков, А. Н. Макарова, Б. Л. Журавлев. — Киев : КНИТУ, 2013. — C. 142–144.

16. Каковкин, Д. А. Задачи и проблемы коррозионного мониторинга оборудования химических предприятий / Д. А. Каковкин, В. Г. Харебов, А. Н. Мисейко // Химическая техника. — 2017. — № 5. — С. 28– 31.

17. Монахов, А. Н. Опыт применения датчиков коррозии в системах коррозионного мониторинга / А. Н. Монахов, А. К. Кузнецов, М. А. Монахова // Экспозиция Нефть Газ. — 2015. — № 2 (41). — С. 46–49.

18. Способ защиты металлов и сплавов от питтинговой коррозии многослойными металлическими покрытиями / В. А. Грачев, А. Е. Розен, Г. В. Козлов, А. А. Розен // Коррозия: материалы, защита. — 2017. — № 2. — С. 12–17.

19. Электрохимические методы исследования локальной коррозии пассивирующихся сплавов и многослойных систем / Р. А. Кайдриков, Б. Л. Журавлев, С. С. Виноградова [и др.]. — Киев : КНИТУ, 2014. — C. 144–150.

20. Abrosimov, A. A. The ecology of hydrocarbon systems processing / A. A. Abrosimov. — Moscow : Chemistry publishing hous. — 2002. — 607 p.

21. Харионовский, В. В. Руководство по оценке оздоровительных участков трубопровода с дефектами типа овализации / В. В. Харионовский, И. Н. Курганова, Д. И. Ремизов. — Москва : ВНИИГАЗ, 1996. — С. 38.

22. Повышение безопасности эксплуатации газопроводов / Н. Х. Абдрахманов, В. М. Давлетов, К. Н. Абдрахманова [и др.] // Нефтегазовое дело. — 2016. — Т. 14, № 3. — С. 183–187.

23. Мухамадеев, Р. И. Психологические аспекты повышения уровня безопасности труда / Р. И. Мухамадеев, И. К. Бакиров, И. Г. Мухамадеев // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. — 2014. — № 3. — С. 118–121.

24. Исследование и анализ нестационарности возникновения и развития потенциально опасных ситуаций при эксплуатации опасных производственных объектов / Н. Х. Абдрахманов, Н. В. Шутов, К. Н. Абдрахманова [и др.] // Нефтегазовое дело. — 2015. — № 1. — С. 292–306.

25. Failure Rate and Event Data for Use within Risk Assessments 28/06/2012 / HSE. Health and Safety Executive London // efcog. org : [сайт]. — URL: https://efcog.org/wpcontent/uploads/Wgs/Safety%20Working%20Group/_Nuclear%20and%20Facility%20Safety%20Subgroup/Documents /HSE%20Failure%20Rates.pdf (датаобращения: 21.08.2020).

26. Хафизов, Ф. Ш. Расчет пожарных рисков объектов топливно-энергетического комплекса / Ф. Ш. Хафизов, И. К. Бакиров // Пожаровзрывобезопасность. — 2010. — Т. 19, № 11. — С. 31–35.

27. Barreto, C. V. Optimization of Pump Energy Consumption in Oil Pipelines / C. V. Barreto, L. F. Gonçalves, L. F. Azevedo // Pipeline Technologies — 2004 : materials of international pipeline conference. — 2004. — Vol. 1–3, paper № IPC2004-0385. — P. 23–27.