Новые ингибиторы-консерванты на основе соединений нефтехимии для защиты нефтегазопроводов от коррозии

Коррозионные процессы при сооружении магистральных трубопроводов, а также после их опорожнения значительно усложняются вследствие изменения факторов, определяющих кинетику электрохимических реакций на их внутренней поверхности. При воздействии добываемых углеводородных сред основными коррозионными агентами на поверхности трубной стали являются растворенные газы и следы воды. После прокладки или опорожнения трубы и попадания в полость трубопровода атмосферного воздуха образованные при коррозии металла в среде нефти и нефтепродуктов плёнки и отложения оказывают как замедляющее, так и промотирующее влияние на коррозионные процессы. Последующее заполнение трубопровода консервационным составом или водой инициирует совершенно иные явления – образование биоценозов и отложений солей - и приводит к изменению характера коррозии.

Коррозионные процессы, происходящие в трубопроводах в процессе строительства, гидроиспытаний, эксплуатации и консервации, значительно различаются. На каждом этапе на внутренней поверхности трубопровода происходит взаимодействие металла с различными по природе коррозионно-активными средами.

Защита от коррозии сплавов железа с использованием органических ингибиторов зависит от нескольких факторов. Это, прежде всего, адсорбционная способность соединений на энергетически неоднородных участках поверхности, наиболее подверженных электрохимическому растворению. Ингибиторы должны обладать способностью вытеснять молекулы воды с поверхности металла. Наибольшей эффективностью обладают ингибиторы, образующие полиатомные пленки за счет пространственной полимеризации молекул ингибитора на поверхности металла.

В качестве ингибиторов атмосферной коррозии стали в условиях консервации предлагаются, как правило, гетероциклические органические соединения разных классов, уже успешно применяющиеся в минерализованных кислородсодержащих водных и влажных атмосферных средах. При таком подходе из потенциальных ингибиторов исключаются хорошо растворимые и реакционно-способные в водных средах производные.

В процессе разработки эффективного ингибитора консерванта, получены некоторые биядерные алкилими-дазолины и триазинаны по реакции полиэтиленполиамина (ПЭПА) с алифатическими жирными кислотами. Конденсацию проводили в стандартных условиях, с постоянным отгоном воды и ростом температуры до 150 С0. Было показано, что наличие в продуктах конденсации свободных NН-групп снижает эффективность ингибирования, а наличие связанных NH-групп увеличивает ингибирующую способность.

Соединения класса триазинанов имеют в своем составе три атома азота, расположенные в одной плоскости шестичленного кольца и несущие значительный отрицательный заряд. Они обладают достаточной термической стабильностью и, вместе с тем, они способны претерпевать перегруппировки с участием различных катализаторов. Триазинаны могут вступать во взаимодействие с сульфидами и гидроксидами железа, углекислым газом, сероводородом и кислородом, адсорбированными на поверхности металла, приводя к образованию олигомерных структур.

С использованием полученных соединений разработаны эффективные ингибирующие композиции методами полного факторного эксперимента. Подтверждена эффективность композиций в кислородсодержащих средах и сероводородных средах. Определены эффективные дозировки, методы подачи. Разработан регламент производства и технические условия на разработанные реагенты.