Corrosion inhibitors – application in oil industry

• Autorzy: Brzeszcz J. , Turkiewicz A.

Warianty tytułu

PL

Inhibitory korozji – zastosowanie w przemyśle naftowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The efficient flow of natural gas and oil to recipients is very often disrupted due to corrosion processes. They cause deterioration of material, leading to changes in their mechanical properties, such as durability, hardness or elasticity. In time, the progress of these phenomena causes damage to storage tanks or transmission systems which as a result, leads to leakage. Corrosion processes affect not only transmission and storage of fossils. The scale of the problem is much greater. Devices and systems corrode at the stage of exploration, production (corrosion of drilling equipment) and petroleum processing (corrosion of refinery plants). Currently, the opportunity to resolve the existing problems regarding corrosion, both for the domestic and global oil and gas industry is emerging. It is estimated that corrosion processes cost the American industry 280 billion dollars per year. Part of this sum is allocated to the oil and gas industry. Since this phenomenon cannot be stopped, more and more often the extent of damage to particular materials is being monitored. This solution seems to be economically justified. The article discusses mechanisms of the mentioned phenomenon, including also biocorrosion. Furthermore, some factors are presented which contribute to the occurrence of this unfavorable process in the oil industry. Additionally, some methods which decrease as well as prevent the effects of corrosion are discussed, with particular emphasis on corrosion inhibitors.

PL

Przepływ gazu ziemnego oraz ropy naftowej do odbiorców bardzo często ulega zakłóceniom, spowodowanym procesami korozji. Powodują one niszczenie materiału, polegające na zmianie jego właściwości mechanicznych, m.in. wytrzymałości, twardości czy sprężystości. Postępująca w czasie korozja przyczynia się do uszkodzenia zbiorników magazynujących czy instalacji przemysłowych, a w konsekwencji do wycieków danego surowca. Obecnie krajowy i światowy przemysł naftowy i gazowniczy stoi przed rozwiązaniem istniejących problemów związanych z tym zjawiskiem. Ponieważ nie da się zapobiec występowaniu korozji, coraz częściej podejmowane są działania kontrolujące stopień uszkodzenia danego materiału. Procesy korozji dotyczą nie tylko przesyłu i magazynowania wyżej wymienionych kopalin. Skala tego zjawiska jest znacznie większa. Korodowaniu ulegają m.in. urządzenia i instalacje na etapie poszukiwania, eksploatacji (korozja urządzeń wiertnicznych) oraz obróbki surowców (korozja instalacji rafineryjnych). Szacuje się, że procesy korozji kosztują amerykański przemysł 280 miliardów dolarów rocznie, z tego 1,4 miliarda dolarów pochłania sektor naftowy i gazowniczy. W artykule zostały omówione mechanizmy wyżej wymienionego zjawiska, z uwzględnieniem procesu biokorozji. Ponadto, przedstawiono czynniki, które przyczyniają się do występowania tego niekorzystnego procesu. Omówiono również sposoby łagodzenia i zapobiegania korozji, ze szczególnym uwzględnieniem zastosowania inhibitorów korozji.

Słowa kluczowe

EN

corrosion; biocorrosion; corrosion inhibitors

PL

korozja; biokorozja; inhibitory korozji

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 71, nr 2
• Strony: 67--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., il.

Twórcy

autor

Brzeszcz J.

• Zakład Mikrobiologii. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

autor

Turkiewicz A.

• Zakład Mikrobiologii. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Aboutalebi H., Sathasivan A., Kuan M. S.: Application of air-cathode pipe reactor to simultaneously suppress sulphate reduction and accelerate COD oxidation in synthetic waste-water. Bioresource Technology 2012, 113, pp. 276-279.
• [2] Alcamo I. E.: Fundamentals of Microbiology. Sixth edition, Jones and Bartlett Publishers Inc., Sudbury, Massachusetts 2001.
• [3] Ashby M., Shercliff H., Cebon D.: Inzynieria materialowa. Wydawnictwo Galaktyka 2011.
• [4] Baszkiewicz J., Kaminski M.: Korozja materialow. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej 2006.
• [5] Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. USA, Ninth Ed. Williams & Wilkins, 1993.
• [6] Breton T. et al: Identification of failure type in corroded pipelines: a Bayesian probabilistic approach. Journal of Hazardous Materials 2010, 179, pp. 628-634.
• [7] Burakowski T., Wierzchon T.: Inzynieria powierzchni metali. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne 1995.
• [8] Castaneda H., Benetton X.: SRB-biofilm influence in active corrosion sites formed at the steel-electrolyte interface when exposed to artificial seawater conditions. Corrosion Science 2008, 50, pp. 1169-1183.
• [9] Chmiel A.: Biotechnologia - podstawy mikrobiologiczne i biocherniczne. PWN, Warszawa 1994.
• [10] Cypionka H.: Oxygen respiration by Desulfovibrio species. Annual Review of Microbiology 2000, 54, pp. 827-848.
• [11] Flis J., Smieszek E.: Ochrona przed korozją — informator. Prace Instytutu Chemii Fizycznej PAN, Warszawa 1999.
• [12] Hansen T. A.: Metabolism of sulfate-reducing prokaryotes. Ant. Van Leeuwenhoek 1994, 66, pp. 165-185.
• [13] Ingledew W. J., Kroll R. G.: Microbiology of extreme environments. In Edwards C. (ed.), New York, McGraw-Hill, 1990.
• [14] Koch G., Brongers M., Thompson N., Virmani Y. P., Payer J. H.: Corrosion Cost and Preventive Strategies in the United States. Publication No. FHWA-RD-01-156.NACE International.
• [15] Lopes F. A., Morin P., Oliveira R., Melo L. F.: Interaction of Desulfovibrio desulfuricans biofilms with stainless steel surface and its impact on bacterial metabolism. Journal of Applied Microbiology 2006, 101, pp. 1087-1095.
• [16] MacDonald D. D., Roberts B., Hyne J. B.: The corrosion of carbon steel by wet elemental sulphur. Corrosion Science 1987, 18, pp. 411-425.
• [17] Martin R.: Corrosion Inhibitors for Oil and Gas Production. ASM Handbook 2003, 13.
• [18] Nizielski M., Urbaniec K.: Aparatura przemyslowa. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej 2010.
• [19] Park H. S. et al.: Effect of sodium bisulfite injection on the microbial community composition in a brackish-water-transporting pipeline. Applied Environmental Microbiology 2011, 77, pp. 6908-6917.
• [20] Rajasekar A. et al.: Characterization of corrosive bacterial consortia isolated from petroleum-product-transporting pipelines. Applied Microbiology and Biotechnology 2010, 85, 1175-1188.
• [21] Revised Draft SGEIS on the Oil, Gas and Solution Mining Regulatory Program. Dep. of Environment Protection, NY, 5.4.3.1. Chemical Categories and Health Information, 2011.
• [22] Roberge P. R. (ed): Corrosion Basics — an introduction, second edition. Nace Press Book 2006.
• [23] Rzepka M.: Badania odpornosci korozyjnej stwardnialych zaczynow cementowych stosowanych do uszczelniania rur okladzinowych w warunkach dzialania siarkowodoru. Nafta-Gaz2013,nr7,s. 515-524.
• [24] Stachowicz A.: Korozja rur w odwiertach oraz dobor ochrony inhibitowanej w plynach nadpakerowych. Nafta-Gaz 2013, nr 7, s.525-531.
• [25] Stevenson B. S. et al.: Microbial communities in bulk fluids and biofilms of an oil facility have similar composition but different structure. Environmental Microbiology 2011, 13, pp. 1078-1090.
• [26] Sunde E., Thorstenson T., Torsvik T.: Growth of bacteria on water injection additives. 65th Conf. SPE. ATCE. New Orleans, Los Angeles 1990,727.
• [27] Surowska B.: Wybrane zagadnienia z korozji i ochrony przed korozja. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej 2002.
• [28] Widdel F.: Microbiology and ecology of sulphate — and sulphur - reducing bacteria. Biology of anaerobic microorganisms. (Ed. A. J. Zehnder) New York: Willey - Interscience Publication, John Wiley&Sons 1988.
• [29] Wranglen G.: An introduction to corrosion and protection of materials. Chapman and Hall, London 1985, pp. 52-95.
• [30] Zuo R. et al.: Inhibiting mild steel corrosion from sulfate-reducing bacteria using antimicrobial-producing biofilms in Three-Mile-Island process water. Applied Microbiology and Biotechnology 2004, 64, pp. 275-283.
• Legal and normative acts
• [31] Abdrakhmanov I. B. et al.: Protection method of steel against corrosion in mineralized water petroleum medium. RU patent 2353708, 2009.
• [32] Alykov N. M., Tyrkov A. G., Pichugina E. A., Tyrkova E. A.: Inhibitors of acidic corrosion for protection of oil and gas pipelines. RU patent 2365679, 2009.
• [33] Khusnutdinov R. A., Laptev A. B., Bugai D. E., Shchepetov A. E.: 2-propyl-3ethyl-oxychinoline-ZnCl2 complex as inhibitor of steel corrosion in mineralized media with high oxygen content for petroleum production applications. RU patent 2365584, 2009.
• [34] Reznik V. S. et al.: Method of iron corrosion inhibition of oil-refining equipment in carbonic acid derivatives. RU patent 2351690,2009.

Uwagi

EN

This paper is based on a project entitled Corrosion inhibitors, archive number: DK-4301-1801/2012.