Защита оборудования ингибиторами коррозии в нефтяной отрасли

 
 
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 
Казанский национальный исследовательский 
технологический университет 
 
 
 
 
 
 
 
Я. В. Ившин, А. Е. Лестев 
 
 
ЗАЩИТА ОБОРУДОВАНИЯ 
ИНГИБИТОРАМИ КОРРОЗИИ  
В НЕФТЯНОЙ ОТРАСЛИ  
 
Учебное пособие 
 
Под редакцией А. Ф. Дресвянникова 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Казань 
Издательство КНИТУ 
2021 

 
 
 
УДК 620.197.3:622.323.05 
ББК 34.662:35.514я7 
 
И 25 
 
Печатается по решению редакционно-издательского совета  
Казанского национального исследовательского технологического университета 
 
Рецензенты: 
канд. хим. наук Е. В. Миронова  
канд. хим. наук Е. А. Курамшина   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
И 25 
Ившин Я. В. 
Защита оборудования ингибиторами коррозии в нефтяной отрасли : 
учебное пособие / Я. В. Ившин, А. Е. Лестев; под ред. А. Ф. Дресвянникова; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2021. – 112 с. 
 
ISBN 978-5-7882-3086-3 
 
Приведена классификация ингибиторов коррозии, рассмотрен механизм действия активных компонентов, представлены требования нефтяных компаний 
к нормируемым показателям качества. 
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 
18.03.01 «Химическая технология» (профили «Технологии электрохимических 
производств» и «Технологии защиты от коррозии»), магистров, обучающихся по 
направлению подготовки 18.04.01 «Химическая технология» (программа «Коррозия и защита металлов»). 
Подготовлено на кафедре технологии электрохимических производств. 
 
 
ISBN 978-5-7882-3086-3 
© Ившин Я. В., Лестев А. Е., 2021 
 
© Казанский национальный исследовательский 
технологический университет, 2021 
 
УДК 620.197.3:622.323.05 
ББК 34.662:35.514я7 

 
О Г Л А В Л Е Н И Е  
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................... 5 
1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ............................................................................... 6 
1.1. Термины в области добычи, транспортировки и переработки 
углеводородного сырья................................................................................................. 6 
1.2. Термины в области коррозии нефтяного оборудования .................................... 7 
1.3. Термины в области определения показателей и методов испытаний 
химреагентов для борьбы с коррозией ..................................................................... 10 
Контрольные вопросы ................................................................................................ 12 
2. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ  
В НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ ............................................................................... 14 
3. КОРРОЗИЯ ВНУТРИСКВАЖИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ............................ 17 
4. КЛАССИФИКАЦИЯ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ .......................................... 22 
Контрольные вопросы ................................................................................................ 30 
5. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ ................................. 31 
6. ТРЕБОВАНИЯ К ИНГИБИТОРАМ КОРРОЗИИ ................................................ 38 
6.1. Требования к нефтепромысловым ингибиторам коррозии ............................. 38 
6.2. Требования к ингибиторам коррозии, применяющимся на 
нефтеперерабатывающих заводах ............................................................................. 44 
Контрольные вопросы ................................................................................................ 46 
7. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ОТ ПРОИЗВОДСТВА ДО ПРИМЕНЕНИЯ .................. 48 
Контрольные вопросы ................................................................................................ 53 
8. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ .................................. 54 

 
 
8.1. Гравиметрический метод (ГОСТ 9.506-87) ....................................................... 58 
8.2. Электрохимический метод  (ГОСТ 9.506-87 и ГОСТ 9.514-99, ASTM G 5-94 
«Стандартный метод коррозионного испытания потенциометрическим 
методом») ..................................................................................................................... 60 
8.3. Метод вращающегося барабана (ASTM G202 и ASTM G184) ........................ 63 
Контрольные вопросы ................................................................................................ 64 
9. ПРИМЕНЕНИЕ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ 
ПРОЦЕССЕ ДОБЫЧИ И ПОДГОТОВКИ НЕФТИ................................................. 65 
9.1. Описание технологического процесса добычи и подготовки нефти .............. 65 
9.2. Мониторинг коррозии ......................................................................................... 82 
9.3. Статистические параметры для оценки эффективности применения 
ингибиторов коррозии ................................................................................................ 84 
10. ПРИМЕНЕНИЕ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ 
НА НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЗАВОДАХ ................................................. 88 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 90 
ПРИЛОЖЕНИЕ ........................................................................................................... 94 

 
 
В в е д е н и е  
На современном этапе разработки нефтяных месторождений требуется применение большого спектра химических реагентов для 
борьбы с осложнениями, возникающими в процессе добычи нефти 
(коррозией, асфальтосмолопарафиновыми и солевыми отложениями), 
разделения водонефтяной эмульсии, понижения вязкости нефти. Среди 
антикоррозионных мероприятий особого внимания заслуживает использование ингибиторов коррозии, поскольку является эффективным 
и экономически целесообразным методом борьбы с коррозией. Именно 
поэтому ингибиторная защита от коррозии представляется одним из основных направлений химизации нефтедобычи.  
Под термином «ингибиторы коррозии» понимают химические вещества, которые влияют на физико-химические процессы в коррозионной системе и способны предотвращать, сдерживать или останавливать 
коррозию. Эти вещества, сохраняя функциональные свойства металлических поверхностей и металлоизделий, уменьшают наносимый коррозией 
вред. В более узком понимании ингибиторами называют такие растворенные в растворах электролитов вещества, которые накапливаются на границе раздела фаз «металл–раствор электролита» вследствие адсорбции на 
поверхности металла. Ингибиторы, введенные в агрессивную среду 
в очень малых количествах, способны уменьшать скорость коррозии 
в разы. Использование ингибиторов и ингибированных материалов позволяет подавлять коррозию практически в любых средах: в различных газах, в пресной и морской воде, при воздействии кислот, оснований и сильных окислителей, в охлаждающих жидкостях, в моторных маслах, в гетерогенных системах типа «вода–углеводороды». 
В данном учебном пособии рассмотрены особые требования 
нефтяной отрасли к ингибиторам коррозии, физико-химическим свойствам, методам их испытаний, а также технология применения ингибиторов коррозии на примере реальных технологических регламентов. 
 
 

.  Т Е Р М И Н Ы  И  О П Р Е Д Е Л Е Н И Я  
1 . 1 .  Т е р м и н ы  в  о б л а с т и  д о б ы ч и ,  т р а н с п о р т и р о в к и  
и  п е р е р а б о т к и  у г л е в о д о р о д н о г о  с ы р ь я  
Объект добычи углеводородного сырья компании (ОДУСК) – 
площадочные объекты, все виды трубопроводов, а также погружное 
оборудование, вовлеченные в процессы добычи, подготовки и транспортировки нефти, газа и воды. 
Подготовка нефти – производственная деятельность по подготовке нефти к дальнейшей поставке потребителю, включающая процессы обезвоживания (отделение воды), обессоливания (удаление солей), стабилизации (отделение легких фракций) для получения нефти 
с характеристиками, определенными технологическим регламентом.  
Производственный процесс добычи нефти (добыча) – производственная деятельность с целью получения нефти в определенном количестве и определенного качества, включающая технологические процессы по строительству, освоению, эксплуатации, ремонту, реконструкции, консервации и ликвидации скважин, интенсификации извлечения продукции скважин, утилизации отходов производства, а также 
по сбору и подготовке нефти. 
Производственный процесс транспорта нефти – производственная деятельность по перемещению нефти по трубопроводам до 
пунктов подготовки, переработки или хранения.  
Производственный процесс хранения нефти – производственная 
деятельность по содержанию нефти и газа в резервуарах или специально предусмотренных для этого емкостях. 
Реконструкция скважины – комплекс мероприятий по изменению конструкции скважины и ее назначения, предусмотренных проектной документацией. 
Ремонт скважины – комплекс мероприятий по устранению повреждений и аварий с внутрискважинным оборудованием, изоляции водопритоков, дополнительной перфорации, забуриванию новых стволов 
и других мероприятий по восстановлению условий нормальной эксплуатации скважины в соответствии с проектной документацией. 

 
Строительство скважины – совокупность производственных 
процессов по монтажу буровой установки, проведению подготовительных работ (обеспечение веществами, материалами, энерго- и водообеспечением и т. д.), оснащению скважины, бурению, разобщению пластов, демонтажу бурового оборудования, освоению скважины в соответствии с проектной документацией. 
Углеводородное сырье – нефть и попутно добываемый с нефтью 
углеводородный газ. 
Химизация производственных процессов (химизация) – использование химических реагентов в технологических процессах добычи, 
промыслового сбора, подготовки и транспортировки углеводородного 
сырья и воды. 
Центральный пункт сбора (ЦПС) – объект наземной инфраструктуры, предназначенный для сбора и дальнейшей подготовки 
транспортируемого углеводородного сырья или товарной нефти. 
1 . 2 .  Т е р м и н ы  в  о б л а с т и  к о р р о з и и  н е ф т я н о г о  
о б о р у д о в а н и я  
Коррозия – это разрушение твердых тел, вызванное химическими 
и электрохимическими процессами, развивающимися на поверхности 
тела при его взаимодействии с внешней средой. 
Коррозия металла – это физико-химическое взаимодействие металла со средой, ведущее к его разрушению. 
Коррозионная или агрессивная среда – среда, в которой металл 
подвергается коррозии (корродирует).  
Эрозия – разрушение поверхности материала под влиянием механического воздействия природных факторов, таких как дожди, ветры, 
песчаная пыль и пр.  
По характеру взаимодействия металла со средой коррозия подразделяется на следующие типы: 
– химическая коррозия – взаимодействие металла с коррозионной 
средой, при котором окисление металла и восстановление окислительной компоненты коррозионной среды протекают в одном акте; 

 
– электрохимическая коррозия – разрушение металла под действием электролита при протекании двух самостоятельных, но взаимосвязанных процессов – анодного и катодного. 
По условиям протекания коррозионного процесса выделяют следующие виды коррозии: 
– атмосферная  коррозия (в воздухе, в атмосфере); 
– биокоррозия – коррозия  под действием микроорганизмов или 
продуктов их жизнедеятельности; 
– жидкостная коррозия (в жидкой среде; в электролитах, неэлектролитах;  
– контактная коррозия (при контакте разнородных металлов 
в электролите); 
– коррозия под напряжением (при совместном воздействии 
агрессивной среды и механических напряжений); 
– коррозионная кавитация  (при одновременном коррозионном 
и ударном воздействии); 
– коррозионная эрозия (при одновременном воздействии агрессивной среды и механического износа); 
– подземная коррозия (под действием растворов солей в почвах 
и грунтах);  
– структурная коррозия (обусловлена структурной неоднородностью сплава); 
– термоконтактная коррозия (за счет температурного градиента, 
обусловленного неравномерным нагреванием поверхности металла); 
– фреттинг-коррозия (при воздействии агрессивной среды 
в условиях колебательного перемещения двух трущихся поверхностей 
относительно друг друга);  
– щелевая коррозия (коррозия в узких щелях, зазорах, резьбовых 
соединениях оборудования, эксплуатирующегося в электролитах, местах неплотного контакта металла с изоляционным материалом); 
– электрокоррозия (под действием внешнего источника тока или 
блуждающего тока). 
По виду разрушения выделяют следующие виды коррозии: 
– местная коррозия (локализуется на отдельных участках поверхности); 
– сплошная (общая) коррозия  (протекает по всей поверхности 
металла), которая, в свою очередь, делится на равномерную коррозию, 
протекающую с одинаковой скоростью по всей поверхности металла, 

 
и неравномерную коррозию, протекающую на различных участках поверхности с неодинаковой скоростью.  
По типу разрушения коррозионные процессы подразделяются 
на следующие виды: 
– коррозия пятнами (диаметр поражений больше их глубины); 
– коррозионное растрескивание (протекает при одновременном 
воздействии коррозионной среды и растягивающих остаточных или 
приложенных напряжениях); 
– межкристаллитная коррозия (разрушение сосредоточено по 
границам зерен металла или сплава); 
– нитевидная коррозия (разрушение металла под слоем неметаллических покрытий в виде нитей); 
– ножевая коррозия (протекает вдоль сварного соединения 
в сильно агрессивных средах); 
– подповерхностная коррозия (начинается с поверхности, но преимущественно распространяется под поверхностью металла, вызывая 
его вспучивание и расслоение); 
– сквозная коррозия (разрушение металла насквозь в виде свище); 
– точечная, или питтинговая, коррозия (малые поперечные размеры при значительной глубине); 
– язвенная коррозия (глубокое поражение участка поверхности 
ограниченной площади). 
Для борьбы с коррозией применяют химические реагенты. 
Химический реагент – вещество или смесь веществ, добавляемые 
в водонефтегазовые смеси для воздействия на процессы, связанные 
с добычей, сбором, подготовкой и транспортом углеводородного сырья 
и воды. Химреагенты для борьбы с коррозией: 
Бактерицид (БЦ) – химический реагент, применяемый для подавления роста и развития сульфатвосстанавливающих и других бактерий. 
Ингибитор коррозии (ИК) – химический реагент, который при 
введении в коррозионную среду (в незначительном количестве) снижает скорость коррозии металла. 
Ингибиторы коррозии для кислотных составов – вещества, снижающие коррозионное воздействие кислоты на оборудование при ее 
транспортировке, перекачивании и хранении. Обычно ингибиторы добавляются в количестве не более 1 % от объема кислоты. 
Комплексный ингибитор солеотложения и коррозии – химический реагент комплексного действия, обладающий свойствами ингибитора солеотложения и ингибитора коррозии. 

 
Нейтрализатор сероводорода (НС) – химические реагенты, 
предназначенные для нейтрализации сероводорода и легких меркаптанов в обрабатываемой среде. 
Поглотитель кислорода (ПК) – химический реагент, предназначенный для снижения содержания и удаления растворенного в воде кислорода. 
Технология применения ингибитора коррозии включает закачку 
ингибитора при разных режимах дозирования. 
Дозирующее устройство – устройство, предназначенное для дозированной подачи химических реагентов. 
Индекс подачи – отношение числа дней отчетного периода, в котором дозировка была равна плановой (допускаются отклонения не более 10 % от расчетной дозировки), к общему количеству дней в отчетный период.  
Рассредоточенная закачка – технология защиты трубопроводов, 
основанная на подаче ингибитора с разных точек с последующим поступлением его к одному защищаемому объекту. Как правило, в качестве точек дозирования применяются добывающие скважины. Особенность рассредоточенной закачки  заключается в том, что, кроме основного объекта защиты (трубопровода), производится защита внутрискважинного оборудования. 
Применение ингибиторов коррозии осуществляется с постоянным мониторингом коррозии.  
Мониторинг коррозии – процесс наблюдения за основными характеристиками перекачиваемой жидкости, остаточным содержанием 
ингибитора коррозии, скоростью коррозии  с использованием узла контроля коррозии, расположенного, как правило, в конце защищаемого 
участка трубопровода или на наиболее коррозионно-опасном участке. 
1 . 3 .  Т е р м и н ы  в  о б л а с т и  о п р е д е л е н и я  п о к а з а т е л е й  
и  м е т о д о в  и с п ы т а н и й  х и м р е а г е н т о в  д л я  б о р ь б ы  
с  к о р р о з и е й  
Групповые лабораторные испытания химических реагентов 
(ГЛИ) – лабораторные испытания группы химических реагентов, проводимые в одинаковых условиях.