Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Problemy korozyjne w przemyśle rafineryjnym

Ptak Stefan, Pomykała Kamil

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 4

312--323

PL

Problemy korozji atmosferycznej i korozji związanej z oddziaływaniem różnych mediów w procesach technologicznych oraz towarzysząca im ochrona antykorozyjna metali występują we wszystkich dziedzinach techniki. Korozja atmosferyczna powoduje największe straty ekonomiczne spośród wszystkich znanych rodzajów korozji, a podstawowe znaczenie dla jej przebiegu ma tlen, który jako akceptor elektronów wywiera zasadniczy wpływ na korozję metali. Następnym czynnikiem mającym wpływ na korozję jest woda, która gromadzi się na powierzchni metali. Obecność ciekłej warstewki wody na powierzchni metalu powoduje absorpcję obecnych w atmosferze agresywnych substancji korozyjnych i znaczne przyspieszenie korozji. Kolejnym związkiem chemicznym mającym wpływ na korozję jest dwutlenek węgla, który charakteryzuje się wysoką rozpuszczalnością w wodzie, przez co tworzy z zawartą w powietrzu wodą roztwory kwaśne. Spośród czynników fizycznych podstawowe znaczenie dla przebiegu atmosferycznej korozji metali mają temperatura i jej zmiany oraz ruch powietrza. Korozja powoduje niszczenie materiałów pod wpływem chemicznej lub elektrochemicznej reakcji z otaczającym środowiskiem i/lub na skutek działania mikroorganizmów, a biorąc pod uwagę geometrię i umiejscowienie obszarów zmian korozyjnych oraz uwarunkowania zachodzących zjawisk wyróżnia się różne rodzaje korozji. Zjawisko korozji jest wszechobecnym zagrożeniem wpływającym na prace instalacji technologicznych zarówno rafinerii, jak i powiązanych z nią zakładów petrochemicznych. Korozja jest ogólnie definiowana jako stopniowe niszczenie materiałów zachodzące między ich powierzchnią a otaczającym środowiskiem. Koncerny rafineryjne i petrochemiczne na ochronę przeciwkorozyjną przeznaczają ogromne środki finansowe, jako że niekontrolowana korozja instalacji technologicznych prowadzi do znacznych strat w produkcji oraz do wzrostu kosztów utrzymania i napraw. W artykule scharakteryzowano powstawanie korozji atmosferycznej i korozji związanej z przerobem ropy naftowej w instalacjach technologicznych. Opisano rodzaje korozji i mechanizm jej powstawania. Zaprezentowane zostały sposoby zapobiegania korozji w instalacjach technologicznych przerobu ropy naftowej – ze szczególnym uwzględnieniem ochrony antykorozyjnej związanej ze stosowaniem inhibitorów korozji do ciągłego dozowania. W dalszej części artykułu, na przykładzie dwóch instalacji, przedstawiono sposoby ochrony antykorozyjnej przy użyciu inhibitorów korozji oraz metodyki badań analitycznych procesów korozji.

EN

The problems of atmospheric corrosion and corrosion related to the impact of various media in technological processes and the accompanying anti-corrosion protection of metals occur in all fields of technology. Atmospheric corrosion causes the greatest economic losses among all known types of corrosion, and fundamental to the course of atmospheric corrosion is oxygen, which as an electron acceptor has a major influence on the corrosion of metals. Electrochemical corrosion processes cannot occur without oxygen. Another factor influencing corrosion is water accumulating on the surface of metals. The presence of a liquid layer of water on the metal surface causes the absorption of aggressive corrosive substances present in the atmosphere and a significant acceleration of the corrosion rate. Another chemical compound that affects corrosion is carbon dioxide, which is highly soluble in water and forms acidic solutions with the water in the air. Among the physical factors, temperature and its changes, as well as air movement are of fundamental importance for the course of atmospheric corrosion of metals. Corrosion causes destruction of materials as a result of chemical or electrochemical reactions with the surrounding environment and/or as a result of the action of microorganisms, and taking into account the geometry and location of the areas of corrosion changes and the conditions of the occurring phenomena, different types of corrosion are distinguished. The phenomenon of corrosion presents a ubiquitous threat, affecting the running of technological installations of both refineries and related petrochemical plants. Corrosion is generally defined as the gradual deterioration of materials between their surface and the surrounding environment. Refining and petrochemical concerns spend enormous financial resources on anti-corrosion protection as uncontrolled corrosion of technological installations leads to significant production losses and an increase in maintenance and repair costs. The article describes the formation of atmospheric corrosion and corrosion associated with the processing of crude oil in technological installations. The types of corrosion and the mechanism of its formation are described. Ways of preventing corrosion in technological installations of crude oil processing are presented, with particular emphasis on corrosion protection related to the use of corrosion inhibitors for continuous dosing. In the further part of the article, on the example of two installations, methods of anticorrosion protection using corrosion inhibitors and methodologies for analytical testing of corrosion processes are presented.

2

Innowacyjne środki myjąco-konserwujące i oleje ochronne

Gaździk Barbara, Kempiński Roman, Paćkowski Zbigniew, Pomykała Kamil

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 7

430--444

PL

Środki ochrony czasowej, w tym środki myjąco-konserwujące i oleje ochronne, odgrywają ważną rolę w procesie produkcji, magazynowania i transportu wyrobów metalowych, decydując o utrzymaniu ich właściwości technicznych oraz przydatności użytkowej w wymaganym okresie. Przyczyną korozji wyrobów metalowych są: tlen, woda, kwasy, zmiany temperatury, kwaśne opary, skład chemiczny wyrobu, jakość powierzchni oraz rodzaj obróbki, której był poddany metal. W publikacji przedstawiono metodykę oraz wyniki badań laboratoryjnych innowacyjnych produktów opracowanych w Instytucie Nafty i Gazu – PIB, we współpracy z firmą Pachemtech, w ramach projektu Innowacyjne środki chemiczne z udziałem zmodyfikowanej imidazoliny dla przemysłu rafineryjnego, wydobywczego ropy naftowej, hutniczego i maszynowego, dofinansowanego ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach Programu Badań Stosowanych. Przeprowadzone badania wykazały bardzo dobre właściwości fizykochemiczne i funkcjonalne środka myjąco-konserwującego Pachem-SMK-4917 do mycia wyrobów metalowych oraz do międzyoperacyjnej ochrony przeciwkorozyjnej. Badany środek jest bezzapachową cieczą o jasnej barwie, niskiej lepkości, około 4 mm2 /s w 20°C, oraz temperaturze zapłonu powyżej 100°C. Wykazuje niskie napięcie powierzchniowe i niski punkt anilinowy, co zapewnia wysoką efektywność mycia wyrobów metalowych. Badania wykazały, że środek Pachem-SMK-4917 tworzy cienki film, o grubości 0,5 µm, odporny na działanie zmiennych temperatur, wilgoci, wody i chlorków. W wyniku badań właściwości przeciwkorozyjnych w wilgotnej atmosferze (100%) w temperaturze 49°C na płytkach ze stali stwierdzono, że pierwsze oznaki korozji pojawiły się po 336 godzinach, podczas gdy w przypadku próbki zerowej już po 6 godzinach. Przeprowadzone badania wykazały bardzo dobre właściwości fizykochemiczne i funkcjonalne oleju ochronnego Pachem-OO-4018 do ochrony czasowej (8–15 miesięcy) przed korozją atmosferyczną powierzchni wyrobów metalowych podczas ich składowania, transportu i użytkowania. Badany olej charakteryzuje się niską lepkością, około 5 mm2 /s w 40°C, temperaturą zapłonu powyżej 100°C oraz niską temperaturą płynięcia – poniżej −40°C. Olej ten na powierzchni metalu tworzy cienką, o grubości 2 µm, miękkopowłokową warstwę ochronną o wysokiej trwałości w czasie i zdolności do wypierania wody. W czasie badań właściwości przeciwkorozyjnych oleju Pachem-OO-4018 w wilgotnej atmosferze (100%) w temperaturze 49°C na płytkach ze stali stwierdzono, że pierwsze oznaki korozji pojawiły się po 768 godzinach. Olej wykazuje wysokie właściwości przeciwkorozyjne w stosunku do stali, miedzi, brązu cynowo-cynkowo-ołowianego i brązu aluminiowego, posiada również bardzo dobre właściwości deemulgujące.

EN

Long lasting protection measures, including cleaning and conservation chemicals and protective oils, play an important role in the production, storage, and transport of metallic products, maintaining their technical properties and usability for the required duration. Corrosion is caused by the presence of oxygen, water, acids, temperature changes, acid vapors, high humidity and it depends on chemical composition of the product, surface quality, and the type of treatment provided to the metal. The article presents the research methodology and the laboratory test results of the innovative products: cleaning and conservation chemicals and protective oils, developed at the Oil and Gas Institute – National Research Institute in cooperation with Pachemtech Ltd. as part of the Project Innovative chemicals with modified imidazoline for the refinery, oil field, metallurgy and machinery industries, co-financed by the National Center for Research and Development as part of the Applied Research Program. The tests showed very good physicochemical and functional properties of PACHEM-SMK4917 – a cleaning and conservation chemical for metal products and for corrosion protection between their processing. The tested chemical is a light-colored, odorless liquid, with low viscosity of about 4 mm2 /s at 20°C and with a high flash point above 100°C. It has low surface tension and a low aniline point, which ensures high efficiency of cleaning metal elements. Studies have shown that PACHEM-SMK-4917 forms a thin film with a thickness of 0.5 μm, resistant to temperature variations, moisture, and water. Tests of anti-corrosive properties on steel plates in a humid atmosphere (100%) at 49°C showed that the first signs of corrosion appeared after 336 hours, while for the reference zero sample after 6 hours. The tests also showed very good physicochemical and functional properties of Pachem-OO-4018 – a protective oil, for temporary protection (8–15 months) against atmospheric corrosion of metal elements during storage, transport and use. The tested oil has a low viscosity of about 5 mm2 /s at 40°C, a flashpoint above 100°C and a low pour point of –40°C. The tested oil creates a thin, 2 μmthick, soft protective film on the surface of the metal, characterized by high durability and high hydrophobic properties. The tests of anticorrosive properties of Pachem-OO-4018 oil on steel plates in a humid atmosphere (100%) at 49°C showed that the first signs of corrosion appeared after 768 hours. The oil has high anti-corrosive properties in relation to steel, copper, tin-zinc-lead bronze and aluminum bronze; it also shows very good demulsifying properties.

3

Innowacyjne inhibitory korozji do strumieni węglowodorowych w kopalniach ropy naftowej i w rafineriach

Gaździk Barbara, Kempiński Roman, Gaździk Andrzej, Pomykała Kamil

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 6

356--372

PL

Korozja instalacji podczas procesu wydobycia i przeróbki ropy naftowej stwarza ogromny problem techniczny i ekonomiczny, dlatego stosowane są różne metody ochrony przed korozją, w tym wykorzystywanie inhibitorów korozji. W publikacji opisano przyczyny powstawania korozji oraz przemysłowe metody jej zapobiegania w kopalniach i rafineriach. Przedstawiono metody badań oraz wyniki badań laboratoryjnych inhibitorów korozji opracowanych w ramach projektu: Innowacyjne środki chemiczne z udziałem zmodyfikowanej imidazoliny dla przemysłu rafineryjnego, wydobywczego ropy naftowej, hutniczego i maszynowego, dofinansowanego ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Badania korozyjne wykonane według NACE 1D182 wykazały, że przy dozowaniu do mieszanki ropa–woda 25 mg/litr inhibitora korozji do dozowania ciągłego do odwiertów i ropociągów Pachem-CWR-1011 szybkość korozji płytek Steel Shimstock obniżyła się z wartości około 1,4 mm/rok do poniżej 0,05 mm/rok, poziom ochrony przed korozją wynosił 96,7%, a rozdział ropy od wody nastąpił w czasie do 15 minut. Badania skłonności do emulgowania według ASTM G 170-06, z udziałem tego inhibitora w ilości 50 mg/litr, wykazały, że do 15 minut zaobserwowano ostry rozdział ropy naftowej od wody. Badania, według NACE 1D182, inhibitora korozji do dozowania okresowego do odwiertów i ropociągów Pachem-CWR-1021 wykazały, że przy jego dozowaniu w I etapie – w celu wytworzenia powłoki ochronnej – w ilości 10 000 mg/litr mieszanki ropa–woda szybkość korozji płytek Steel Shimstock w II etapie obniżyła się do poniżej 0,05 mm/rok, a stopień ochrony przed korozją wynosił 98,60%. Po badaniu do 15 minut zaobserwowano wyraźny rozdział ropy naftowej od wody. Badania grubości warstwy wykazały, że Pachem-CWR-1021 tworzy powłokę ochronną o grubości około 20 mikrometrów. Przeprowadzono badania inhibitora Pachem-CR-1012 do dozowania w sposób ciągły do rur oparowych i orosień kolumn destylacyjnych w celu ochrony przed korozją kolumn destylacyjnych, układów kondensacyjnych i rurociągów na instalacji destylacji ruro- wo-wieżowej DRW. Badania według NACE 1D182 wykazały, że inhibitor przy dozowaniu 15 mg/litr benzyny ogranicza szybkość korozji z poziomu około 2 mm/rok do poniżej 0,01 mm/rok, a stopień ochrony przed korozją wynosi 99,8%. Inhibitor znakomicie przeciwdziała tworzeniu się emulsji – po badaniu uzyskano niezawodnioną, pozbawioną produktów korozji benzynę surową i czystą, pozbawioną węglowodorów wodę kondensacyjną.

EN

Corrosion of installations during the process of oil production and processing creates a huge technical and economic problem, which is why various methods of corrosion protection are applied, including the use of corrosion inhibitors. The paper describes the causes of corrosion and industrial methods of its prevention in oilfields and refineries. The research methods and laboratory test results of corrosion inhibitors developed as part of the Project: Innovative chemicals with modified imidazoline for the refinery, oilfields, metallurgy and machinery industries, co-financed by the National Center for Research and Development. Corrosion tests (NACE 1D182) have shown that dosing the Pachem-CWR-1011 corrosion inhibitor for continuous injection to wells and pipelines to an oil/water mixture at 25 mg/liter, decreased the corrosion rate of Steel Shimstock plates from ca 1.4 mm/year to below 0.05 mm/year, and corrosion protection was 96.7%. Emulsification tendency evaluation (ASTM G 170-06) showed a sharp separation of crude oil and water phases within up to 15 minutes when 50 mg/liter of this inhibitor was used. Tests of the Pachem-CWR-1021 corrosion inhibitor for periodical injection to wells and pipelines showed that the rate of corrosion of Steel Shimstock plates, in the second stage, decreased to a level below 0.05 mm/year, and the degree of corrosion protection was 98.60% when a treat rate of 10,000 mg/liter of oil-water mixture was used in the first stage to produce a protective coating. After the tests, a clear separation of oil and water was observed within up to 15 minutes. The film layer thickness measurements showed that Pachem-CWR-1021 forms a protective film with a thickness of about 20 micrometers. Corrosion inhibitor PachemCR-1012 for continuous dosing into the vapor pipes and refractory distillation columns to protect against corrosion of the installation on the CDU plant was also tested. The NACE 1D182 tests have shown that the inhibitor, dosed at the rate of 15 mg/liter of gasoline reduces the corrosion rate from 2 mm/year to below 0.01 mm/year, and the degree of corrosion protection is 99.8%. The inhibitor is excellent in protecting against the formation of emulsions – after the test, a non-watery crude oil free corrosion products and clear condensation water free of hydrocarbons were obtained.