Оцінка ефективності амідомісного інгібітора корозії в мінералізованих водно-нафтових середовищах (англ.)

Анотація

В даній роботі було детально досліджено ефективність інгібування корозійних процесів у мінералізованих водно-нафтових середовищах при використанні інгібітора тіосечовина. Актуальність дослідження обумовлена тим, що обладнання нафтогазової промисловості постійно працює в агресивних умовах, де присутні солі, кисень, сірководень, зміни температури та рН, що в комплексі значно прискорює руйнування металевих конструкцій. Використання ефективних і доступних інгібіторів корозії дозволяє подовжити експлуатаційний строк обладнання, знизити витрати на ремонт і технічне обслуговування, а також підвищити безпеку промислових процесів.

У дослідженні визначення ефективності інгібування та швидкості протікання корозії проводилося за допомогою масометричного методу. Цей метод, заснований на вимірюванні втрати маси металу після перебування у корозійному середовищі протягом певного періоду, дозволяє безпосередньо оцінити рівень захисної дії інгібітора. Дослідні зразки сталі піддавалися впливу середовищ з різною концентрацією хлориду натрію (NaCl), змінними показниками рН та температурою. Такий підхід відтворює умови, максимально наближені до експлуатаційних у свердловинах та трубопровідних системах.

За результатами проведених експериментів встановлено, що найефективніше інгібітор тіосечовина проявив себе у середовищі з концентрацією NaCl 3 % і 10 % при рН 6–7 та дозах 10–50 мг/дм³. Саме за таких умов спостерігалося суттєве зниження швидкості корозії порівняно з контрольними зразками без інгібітора. Пояснення цього явища може бути пов’язане з формуванням щільної захисної плівки на поверхні металу, що перешкоджає контакту з агресивними іонами хлоридів.

Крім того, важливим фактором виявився вплив температури та кислотності середовища. Показано, що при слабкокислому рН та підвищеній температурі 80 °С тіосечовина демонструвала підвищені інгібуючі властивості. Це свідчить про її здатність активно взаємодіяти з поверхнею металу й стабілізувати захисний шар навіть в умовах високої кінетичної активності корозійних реакцій. У промислових умовах такі параметри є типовими, що робить результати дослідження особливо цінними для практики.

Водночас отримані результати вказують на те, що інгібітор ефективний і при нижчих температурах. Зокрема, частина експериментальних даних демонструє високий рівень захисту металу в середовищах із фіксованим значенням рН при температурі 20 °С. Це може бути важливим для систем з менш інтенсивним нагріванням або при транспортуванні нафти й води на поверхневих ділянках обладнання.

Загалом експеримент довів, що тіосечовина є перспективним інгібітором корозії для використання в мінералізованих водно-нафтових системах. Вона здатна забезпечити ефективний захист як при варіюванні температурних та кислотно-лужних умов, так і при різній концентрації солей у середовищі. Таким чином, використання тіосечовини як інгібітора корозії може суттєво підвищити надійність металевого обладнання в нафтогазовидобувній галузі й знизити технологічні ризики, пов’язані з руйнуванням матеріалів.