О прогнозировании срока службы труб в сероводородсодержащих средах

ЗАщИТА ОТ кОРРОЗИИ

и.Ю. Пышминцев, и.н. веселов, и.в. костицына, ОАО «РосНИТИ»

о прогнозировании срока службы труб в сероводородсодержащих средах

Разработка нефтяных и газовых месторождений неразрывно связана с коррозионным разрушением нефтегазового оборудования, в частности трубопроводов, вследствие повышенной коррозионной активности транспортируемого продукта. В большинстве случаев коррозионная активность перекачиваемой нефтегазовой эмульсии определяется агрессивностью водной фазы, ее химическим и физическим состоянием - составом и концентрацией растворенных солей, наличием кислорода и кислых газов (углекислого газа, сероводорода), их парциальным давлением, температурой, скоростью движения и характером потока.

Истощение легкодоступных нефтяных и газовых месторождений явилось причиной активного освоения в последние годы Оренбургского и Астраханского газоконденсатных месторождений, отличающихся повышенной коррозионностью промысловых сред. По этой же причине прибегают к увеличению глубины скважин, использованию различных методов повышения эффективности извлечения продукта (дополнительное нагнетание пара, углекислого газа, нефтяного попутного газа, закачка в пласты пре-

сной озерной или речной воды, частичное сжигание нефти и газа в пласте и др.), что приводит к ужесточению условий эксплуатации в результате повышения давления, температуры, содержания хлоридов, углекислого газа и сероводорода. Магистральные и промысловые нефте-и газопроводы, применяемые для добычи и транспортировки нефти и газа, зачастую работают в экстремальных климатических и природно-геологи-ческих условиях, контактируя с корро-зионно-агрессивными продуктами; их

разрушение сопровождается крупными материальными потерями и экологическими катастрофами. Впервые с проблемами,связанными с эксплуатацией труб в средах с повышенным содержанием сероводорода, столкнулись в середине прошлого века при разработке нефте- газовых месторождений в США и Канаде. Ряд аварий на месторождениях обнаружил очевидную необходимость создания нормативной документации, регламентирующей требования к материалам, пригодным для эксплуатации в «кислых» средах. По требованию нефтедобывающих компаний в 1950 г. в NACE был создан комитет, который занялся анализом причин случающихся аварий и выработкой рекомендаций по их предотвращению [1, 2]. Результатом работы комитета явилась разработка стандарта NACE MR0175, который за прошедшие годы претерпел несколько редакций, с внесением изменений. В настоящее время стандарт NACE MR0175/IS0 15156 «Нефтяная и газодобывающая промышленность — Материалы для применения в H2S-ro-

Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности (ОАО «РосНИТИ», г. Челябинск) — головная организация в области трубного производства России, образован в 1961 году (УралНИТИ). Направления работы — разработка научной, технической, нормативной документации, практическое применение которых позволяет обеспечивать устойчивое развитие трубной промышленности, разработку новых технологий, перспективных материалов и новых видов трубной продукции.

С 2004 г. институт является корпоративным членом международной ассоциации инженеров-коррозионистов (NACE — «National Association of Corrosion Engineers», штаб-квартира - Хьюстон, США). NACE является законодателем и основным разработчиком стандартов и другой нормативной документации в области испытаний и аттестации материалов для нефтегазодобывающей и перерабатывающей отраслей промышленности.

28 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

\\ № 9 \\ сентябрь \ 2006

Предприятие ЗАО «ТЕРМА»

является производителем термоусаживающихся материалов «ТЕРМА» для антикоррозионной защиты тепло-, водо-, газо-, нефтепроводов с 1997 г.

Основными областями применения нашей продукции являются:

Изоляция стальной трубы, не имеющей базовой заводской изоляции, методом спиральной намотки в заводских либо трассовых условиях. Нанесение защитной обертки на трубы, покрытые битумным слоем. Изоляция стальной трубы методом спиральной намотки при проведении переизоляционных работ в трассовых условиях. Изоляция сварных стыков труб диаметром до 1420 мм с заводским полиэтиленовым покрытием и покрытием на основе термоусаживающихся лент с возможностью получения двух- и трехслойной изоляции.

Ремонт мест повреждения заводского полиэтиленового покрытия или покрытия на основе термоусаживающихся лент путем заполнения места повреждения полимерным заполнителем с последующей установкой армированной заплатки для увеличения прочностных свойств покрытия. Гидроизоляция теплопроводов различного назначения с температурой носителя до 150°С.

Изоляция тройников, отводов и фасонных изделий в базовых и трассовых условиях.

ТЕрМП

Россия, 192029, г. Санкт-Петербург, ул. Дудко, 3 Тел. 8(812) 740-37-39, 335-57-50, 335-57-52 Факс 8(812)740-37-38

Е-таП: terma01@yandex.ru

info@terma-spb.ru

Сайт: www.terma-spb.ru

ООО «Копейский завод изоляции труб»

Россия. 455656. Челябинская обл., г Копейск, гос. Железнодорожный, ул. Мечникова, 1 т*п.{3512) №03-59 те л.,'факс; (3512) 62-39-16 www.hzft.ni е-тэП: hzit@chcl.3uinet.rii

(.Изоляция

Имеющееся на зааоде оборудование позволяет наносить следующие виды антикоррозионных покрытий; эпоксидное, дв у к и трёхслойное экструдиро ванное, Диаметр изолируемых труб с 273 по 1420 мм. Проектная мощность 300 км усреднённого диаметра (1020мм) а год, В 2004 году получены положительные результаты испытаний заводского покрытия на соответствие Техническим требованиям ОАО «А К» Транснефть. Трубы завода с наружным защитным покрытием используются при капитальном ремонте и строительстве газопроводов ОАО «Газпром«.

II.Изготовление гнутых отводов

Создан и успешно функционирует цех по изготовлению гнутых отводов клк из изолированных так и из чёрных тру6 диаметром от219мм до1420ммвкпючительно. Гнутые отводы соответствуют требованиям ГОСТ 24950-81 и ТУ 1468-013-00154341-03,

III. Восстановление труб бывших 8 эксплуатации

Введён в строй цех по восстановлению труб бывших в эксплуатации диаметром от 530 мм до 1420мм, мощность цеха ТОО км в год усреднённого диаметра (1020мм],

14 Г ¿---ъ

-i ..........fYM вШ ' V, L. q

держащих средах для добычи нефти и природного газа» (вступил в силу в 2003 г.) является гармонизированным международным стандартом, в разработке которого помимо NACE принималаучастие Европейская федерация по коррозии (EFC). Этот документ на сегодняшний день является основным, регламентирующим выбор материалов, стойких к воздействию серо-водородсодержащих сред.

NACE MR0175/IS0 15156 предполагает два метода оценки пригодности материалов: 1 - по результатам лабораторных испытаний; 2 - на основании опыта эксплуатации в реальных условиях. В свою очередь, порядок проведения лабораторных испытаний регламентируется стандартами: NACE TM0169-2000 «Стандартный метод испытаний. Лабораторные испытания металлов на коррозионную стойкость», NACE TM0284-2003 «Стандартный метод испытаний. Оценка сталей для трубопроводов и сосудов высокого давления на стойкость к водородному растрескиванию», NACE ТМ0177-2005 «Стандартный метод испытаний. Лабораторные испытания металлов на сопротивление сульфидному растрескиванию под напряжением и коррозионному растрескиванию под напряжением в HjS-содержащих средах». Результаты лабораторных исследований позволяют сделать предварительную оценку коррозионной стойкости сталей и сплавов и принять решение о целесообразности проведения эксплуатационных испытаний. В Российском научно-исследовательском институте трубной промышленности имеется структурное подразделение - Лаборатория коррозионных испытаний, аттестованная «Челябинским центром стандартизации, метрологии и сертификации», в которой имеется необходимое оборудование для проведения комплексных исследований коррозионной стойкости материалов. В качестве нормативной базы при проведении испытаний используются ГОСТ 9.905-82 «Методы коррозионных испытаний. Общие требования», МСКР 01-85 «Методика испытаний сталей на стойкость против сероводородного коррозионного растрескивания», Р 54298-92 «Расчеты и испытания на прочность. Методы определения сопротивления материалов воздействию сероводородсодержащих сред», а также вышеупомянутые стандарты NACE MR0175/IS0 15156, NACE TM0169-2000, NACE TM0284-2003, NACE ТМ0177-2005. Помимо стандартных испытаний и выдачи заключений о соответствии материала требованиям нормативной документации, в лаборатории проводятся комплексные исследования коррозионной стойкости образцов перспективных сталей и сплавов. Кроме того, проводится анализ результатов эксплуатационных

\\ № 9 \\ сентябрь \ 2006

\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

№ 9 \\ сентябрь \ 2006

испытаний трубной продукции в раз- работать научно обоснованный про-

личных климатических условиях, на гноз срока эксплуатации трубной про-

месторождениях с разной коррозион- дукции в различных условиях. Точность

ной активностью транспортируемого прогноза определяется рядом факто-

продукта. Такой подход позволяет вы- ров. Необходимо учитывать свойства

материалов, из которых изготовлены трубы, технологию изготовления, конкретные условия эксплуатации, применение защитных мероприятий (нанесение защитных покрытий, ингибирова-

энергетика

вагоны  ветрогенераторы  химическая промышленность  судостроение/судоремонт

простой способ защитить ваши капитальные вложения

ХЕМПЕЛЬ на протяжении почти целого столетия предоставляет высококачественные долговечные системы защитных покрытий для нефтегазовой промышленности.

ХЕМПЕЛЬ предлагает идеальные решения для защиты объектов как на суше, так и в открытом море, где требуется высокая устойчивость к воздействию агрессивных сред.

ХЕМПЕЛЬ предоставляет профессиональное техническое обслуживание и консультационные услуги.

ЗАО «ХЕМПЕЛЬ»

129090 Москва, ул. Большая Спасская, 12, офис 81-82 в: (495) 974 14 48 факс: (495) 974 14 49 E-mail: moscow-office@ru.hempel.com

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ

ние, использование катодной, анодной защит) и др. (см. рис.). Учет всех факторов, влияющих на работоспособность труб, непременное условие точности разрабатываемых прогнозов. Точность лабораторной оценки свойств материала труб в РосНИТИ гарантируется соблюдением требований соответствующей нормативной документации (ГОСТы, Стандарты), квалификацией и опытом персонала, метрологическим обеспечением проводимых исследований, функционированием системы менеджмента качества, соответствующей требованиям международных стандартов ISO 9001:2000. Обратная связь с потребителями трубной продукции (нефтегазодобывающая отрасль), информация о сроках безаварийной эксплуатации труб, причинах выхода из строя, условиях эксплуатации позволяют сделать выбор наиболее перспективных марок сталей и технологий производства труб, а также делать более точные прогнозы сроков эксплу-

атации продукции в различных природ-но-геологических условиях. Исследования, выполненные ОАО «РосНИТИ» совместно с производителями трубной продукции в последние годы, позволили разработать новые марки сталей и сплавов и технологии изготовления труб в коррозионностой-ком исполнении:

• нефтегазопроводных труб для Астраханского газоконденсатного месторождения [3];

• обсадных и насосно-компрессорных труб высоких групп прочности [4];

• бурильных труб высоких групп прочности [5];

• высокопрочных труб из коррозионно-стойких никелевых сплавов для Астраханского газоконденсатного месторождения [6].

Необходимо отметить, что ранее такая трубная продукция в России не производилась, и она закупалась у ведущих производителей Японии, Европы и Америки.

ЛИТЕРАТУРА

1. D.H. Patrick, «MR0175 - a history and development study», Corrosion'99, #418

2. D. E. Milliams, R. N. Tuttle, «ISO15156/NACE MR0175 - a new international standard for metallic materials for use in oil and gas production in sour environments», Corrosion'2003, #03090.

3. Ю.В. Бодров, А.И. Грехов, П.Ю. Горожанин и др. Технология производства нефтегазопроводных труб категории прочности Х42 // Металлург, 2006. № 1, с. 75-78.

4. И.Н. Веселов, И.Ю. Пышминцев Основные направления и результаты работ по разработке технологии производства обсадных и насосно-компрес-сорных труб из сталей типа L80S, C90S, P110S для ОАО «Газпром». В кн.: Материалы научно-практической конференции «Трубы для нефтегазового комплекса России. Обсадные, насосно-компрессорные, бурильные». Тематический сборник научных трудов ОАО «РосНИТИ» — Таганрог. Издательство «БАННЭРплюс», 2005, с. 104-118.

5. С.М. Битюков, И.Ю. Пышминцев, М.Н. Лефлер, С.Ю. Жукова. Освоение производства бурильных труб с приваренными замками в сероводородостойком исполнении. В кн.: Труды XIII Международной научно-практической конференции «Трубы-2005». Челябинск, ОАО «РосНИТИ», 2005, часть 1, с. 230-234.

6. С.В. Беликов, Ю.В. Бодров, И.Н. Веселов и др. Освоение производства насосно-компрессорных труб из высококоррозионностойкого сплава на ОАО «СинТЗ». В кн.: Труды XIII Международной научно-практической конференции «Трубы-2005». Челябинск, ОАО «РосНИТИ», 2005, часть 1, с. 195-199.

ЧУ

Краски ЙОТУ H - непревзойденная защита от коррозии !

JOTUN

W

______iiL^^f

Продажа краски со склада в Санкт-Петербурге.

Приглашаем к сотрудничеству региона и iu uiлерок,

Имсстси-мультиколорнан машина.

I IPO£ViC

198096 С-1 (етербург притачек д.57 оф.31 те;!, (812) Ш 8« факс (812) 783 i>5 25

E-mail: гussi».reception(Sijotiin.com

WWWjOtUD.rU ^

^ ТИАЛ

Торговый дом ТИМ Термоусаживающиеся Изоляционные Материалы

ТИАЛ - это термоусаживающиеся изоляционные материалы для антикоррозионной защиты трубопроводов, которые включают в себя:

ТИАЛ-М - манжета для изоляции сварных стыков труб с 2-х, 3-х слойным заводским полиэтиленовым покрытием диаметром до 1420 мм.

ТИАЛ-ЗП - замковая пластина (замок) для замыкания в кольцо манжет при изоляции сварных стыков труб с заводским полиэтиленовым покрытием. ТИАЛ-Л - для антикоррозионной защиты основного тела стальных трубопроводов, отводов, переходов, тройников и прочих фасонных частей трубопроводов диаметром до 1420 мм. ТИАЛ-Р, ТИАЛ-3 - лента для ремонта нарушенного заводского полиэтиленового покрытия труб в базовых и трассовых условиях.

www.tial.ru

+7(495) 974-70-08 +7(495) 974-70-09