ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ЭФФЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ОБОРУДОВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ГРУППОВЫХ ЗАМЕРНЫХ УСТАНОВОК

STUDY OF METHODS OF EFFECTIVE CORROSION PROTECTION OF EQUIPMENT OF LEASE AUTOMATIC CUSTODY TRANSFER

Maxim Dvoynikov

student, Department of Oil and Gas, Standardization and Metrology, Omsk State Technical University,

Russia, Omsk

Yuriy Kraus

scientific supervisor, candidate of Sciences in Engineering, associate professor, Omsk State Technical University,

Russia, Omsk

АННОТАЦИЯ

Обеспечение надежной работы оборудования и увеличение его ресурса – важные задачи нефтегазовой отрасли. Отказы часто выявляются на элементах АГЗУ, преимущественно из-за сквозной язвенной коррозии. С целью увеличения ресурса установок предлагаются два технологических решения: нанесение антикоррозионного покрытия на основе эпоксидных смол на внутреннюю поверхность элементов АГЗУ и замена элементов АГЗУ на коррозионностойкие стали. Рассмотрена эффективность технологических решений применительно к разным элементам АГЗУ, описана технология и способы реализации решений.

ABSTRACT

Ensuring reliable operation of equipment and increasing its service life are important tasks of the oil and gas industry. Failures are often detected on the elements of the LACT, mainly due to through pitting corrosion. In order to increase the service life of the units, two technological solutions are proposed: applying an anti-corrosion coating based on epoxy resins to the inner surface of the LACT elements and replacing the LACT elements with corrosion-resistant steels. The effectiveness of technological solutions is considered as applied to different elements of the LACT, technologies and methods for implementing solutions are described.

Ключевые слова: автоматическая групповая замерная установка (АГЗУ); переключатель скважин многоходовой (ПСМ); сепарационная емкость; антикоррозионное покрытие; отказ; трубопроводная обвязка.

Keywords: Lease Automatic Custody Transfer (LACT); multi-stream switching manifold; separation tank; anti-corrosion coating; malfunction; piping.

Обеспечение безотказной работы оборудования, увеличение его ресурса является одной из важнейших задач, стоящих перед любым нефтегазовым производством. От этого во многом зависит стабильность производственных процессов, затраты труда, а также затраты материальных ресурсов.

По статистике нефтегазовых предприятий, отказы преимущественно выявляются на элементах АГЗУ. К ним относятся: сепарационная ёмкость, переключатель скважин многоходовой (далее – ПСМ), трубопроводная обвязка, запорная арматура. Основным дефектом, с которым зачастую связаны отказы является сквозная язвенная коррозия. Этот дефект проявляется в следствии повышенной коррозионной активности, возникающей на узлах АГЗУ, изготовленных из металла с плохими антикоррозионными свойствами под воздействием агрессивной перекачиваемой среды.

Собственные исследования, а также анализ отечественного и зарубежного опыта позволили выделить основные пути увеличения ресурса элементов АГЗУ:

 – Нанесение антикоррозионного покрытия на основе эпоксидных смол на внутреннюю поверхность элементов. К преимуществам этого решения можно отнести хорошую коррозионную стойкость, а также низкую стоимость покрытия. Главным недостатком является невозможность нанесения покрытия на некоторые элементы, а также его невысокая стойкость в средах с крупными механическими примесями.

– Замена основных элементов на аналоги, изготовленные из коррозионностойких сталей. Преимуществами этого решения являются отличная коррозионная стойкость и долговечность, а недостатком – высокая стоимость.

Первое технологическое решение уже довольно давно опробовано некоторыми нефтегазодобывающими предприятиями при нанесении антикоррозионного покрытия на внутреннюю поверхность корпуса ПСМ. По их данным, технологическое решение показало свою высокую эффективность – ни по одному из ПСМ с нанесённым защитным покрытием не зафиксированы отказы. При вскрытии корпусов ПСМ не выявлены внешние повреждения антикоррозионного покрытия, следы его износа, отслаивания, а также признаки коррозии металла на окрашенной поверхности.

Эту технологию можно столь же успешно применить и для увеличения отказоустойчивости других элементов АГЗУ, конкретно, трубопроводной обвязки в рамках капитального ремонта АГЗУ.

В качестве антикоррозионного покрытия предлагается использование краски П-ЭП-585, которая благодаря своим свойствам позволяет обеспечивать долговременную противокоррозионную защиту трубопроводов в условиях холодного климата при непрерывном воздействии нефтепродуктов с температурой до 60 °С. При использовании фенол-эпоксидных праймеров, допускается эксплуатация при температуре рабочей среды вплоть до 100 °С.

Антикоррозионная обработка производится по следующей технологии:

1. Осуществляются термическая, абразивная очистки элементов АГЗУ, оценивается качество очистки, определяется шероховатость, запыленность внутренней поверхности;

2. На очищенную поверхность для улучшения адгезии наносится фенол-эпоксидный праймер;

3. Через некоторое время на элементы АГЗУ наносится антикоррозионное защитное покрытие П-ЭП-585, в лабораторных условиях осуществляется визуальный контроль нанесения покрытия, контроль толщины покрытия, а также оценка его диэлектрической сплошности.

Применение метода нанесения антикоррозионного покрытия на эксплуатируемые нефтегазодобывающими предприятиями на данный момент сепарационные ёмкости невозможно из-за их цельносварной конструкции. При сваривании цилиндрической обечайки сепаратора и его эллиптического днища по контуру сварки гарантированно произойдёт отслоение антикоррозионного покрытия.

Для применения данного технологического решения необходима замена существующих цельносварных сепарационных емкостей на разборные фланцевые, что не является экономически целесообразным. Однако в силу эффективности технологического решения довольно оправданным может оказаться внесение изменений в технические требования на поставку сепарационных емкостей для АГЗУ, в которых будет указана необходимость поставки заводами-изготовителями сепараторов разборной конструкции с уже нанесённым внутренним покрытием, согласно технологии обработки, приведенной выше.

В качестве альтернативного варианта увеличения ресурса элементов АГЗУ, в частности, сепарационной емкости, было рассмотрено использование коррозионностойких сталей. Зачастую, локальное утонение толщины стенки металла фиксируется на нижней части цилиндрической обечайки сепарационной емкости. Подобный характер коррозии, когда значительное утонение толщины стенки металла происходит по нижней части цилиндрической обечайки (со скоростью более 1 мм/год), по данным нефтегазобывающих предприятий, наблюдается также при плановом осмотре сепарационных емкостей, установленных на разных кустовых площадках. На остальных стенках сепаратора зачастую фиксируется коррозия, скорость которой не превышает допустимый производителем показатель в 0,2 мм/год. Этот факт указывает на отсутствие необходимости изготовления емкости полностью из дорогостоящей легированной коррозионностойкой стали.

Предлагается при ремонте сепарационной емкости на нижнюю часть цилиндрической обечайки по периметру производится приварка антикоррозионного протектора, представляющего из себя пластину из легированной стали 12Х18Н9ТЛ толщиной 1,5-2 мм и шириной не менее 500 мм. Решение с дополнительным протектором хорошо зарекомендовало себя – на отремонтированных сепараторах не наблюдается уменьшение толщины нижней стенки корпуса, скорость коррозии составляет менее 0,1 мм/год.

Список литературы:

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. – М.: Машиностроение-1, 2006. – 921 с.
2. Воробьева Г.Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств. М.: Химия, 1975. – 153 с.
3. Строкан Б.В., Сухотин А.М. Коррозионная стойкость оборудования химических производств: Способы защиты оборудования от коррозии. – Л.: Химия, 1987. – 280 с.