Повышение надежности нефтепромыслового емкостного оборудования
Значительную долю нефтепромыслового оборудования в системе подготовки и хранения нефти и нефтепромысловых средств составляют емкости. Однако в процессе эксплуатации из-за низкого качества металла, дефектов сварки, деформации оснований, потери пластичности, концентрации напряжений, а также, разумеется, вследствие коррозионного износа емкостное оборудование разрушается. Незащищенные от коррозии емкости подвергаются текущему и капитальному ремонту уже через 2-4 года, а после 2-3 капитальных ремонтов списываются.
Для обеспечения нормативных сроков эксплуатации различных стальных вертикальных и горизонтальных емкостей в нефтепромысловых средах в ОАО «Татнефть» широко используют антикоррозионные покрытия. Их применение позволяет снизить количесво ремонтов и увеличить срок службы нефтепромысловых емкостей.
С 1994 г. антикоррозионная защита внутренних поверхностей нефтепромыслового емкостного оборудования осуществляется в ОАО «Татнефть» в рамках комплексной долгосрочной программы, охватывающей широкий спектр современных антикоррозионных мероприятия. За последние 10 лет защитные покрытия нанесены на внутреннюю поверхность более 500 емкостей.
Необходимо отметить, что антикоррозионная защита емкостей существенно отличается от традиционной, проводимой в заводских условиях, так как нанесение и формирование покрытия осуществляется в атмосферных условиях данного нефтепромысла и зачастую при пониженных температурах и высокой влажности. И именно этот факт является ключевым при выборе систем защиты покрытий для емкостей. В настоящее время в нефтяной отрасли хорошо зарекомендовали себя импортные антикоррозионные материалы, которые широко используются зарубежными нефтяными компаниями.
Однако, учитывая политику сокращения затрат, для защиты внутренней поверхности резервуаров а ОАО «Татнефть» используют преимущественно отечественные ЛКМ «холодного» отверждения.
Анализ многолетнего опыта эксплуатации емкостей и проведенные лабораторные испытания покрытий позволили нам сформулировать основные технические и технологические требования к покрытиям внутренней поверхности стальных цилиндрических емкостей, эксплуатирующихся в ОАО «Татнефть».
В результате всесторонних и длительных исследований, проводившихся в соответствии с существующей программой испытаний, Институтом были рекомендованы для использования эпоксидные ЛКМ нового поколения, не содержащие растворителей, имеющие срок службы не менее 10 лет (БЭП-610 для нефтяных и БЭП-433 для водных сред), а также разработана технология их нанесения. При этом материалы отвечают современным требованиям по охране окружающей среды благодаря минимальному содержанию растворителей. Из импортных материалов после получения положительных результатов лабораторных исследований промысловой апробации в наиболее агрессивной сероводородсодержащей нефтепромысловой среде подвергся эпоксидный состав безрастворительного типа «Инерта-160» («Технос», Финляндия).
В дальнейшем практика эксплуатации резервуаров с внутренним покрытием материалами типа БЭП показала, что применение этих материалов позволяет значительно снизить количество аварийных выводов резервуаров из эксплуатации. Имевшие место единичные случаи «отказа» емкостей с покрытием БЭП были связаны с нарушением технологии его нанесения.
Следующим важным условием обеспечения качества покрытий является входной контроль ЛКМ. Производителями ЛКМ в нормативную документацию закладываются не показатели качества антикоррозионных систем, а показатели качества материалов, используемых для их формирования, что не одно и то же. Поэтому мы для получения полной и объективной информации об уровне защитного эффекта исследуемых систем покрытий (помимо нормативных методов испытаний ЛКМ) дополнительно проводили эксплуатационные испытания в агрессивных средах по ускоренной методике в течение 2 суток. Данный способ позволил нам оперативно выявлять некачественную продукцию по эксплуатационным показателям уже на стадии входного контроля.
Как правило, поставщики считаются с нашими претензиями по эксплуатационным показателям ЛКМ и заменяют продукцию. Однако материалы для покрытий по принятой у нас практике завозятся непосредственно перед началом проведения антикоррозионных работ, а это может привести к срыву графиков проведения этих работ и дополнительным затратам как у поставщиков, так и потребителей.
Поэтому снижение брака, который выявляется у потребителя с течением времени, и следовательно, повышения качества выпускаемой продукции можно добиться, если сам производитель будет производить ускоренные испытания для каждой партии ЛКМ. Введение этих показателей в нормативную документацию на ЛКМ для покрытий, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, совершенно необходимо.
Известно, однако, что долговечность покрытия определяется не только качеством ЛКМ. На долговечность покрытия в не меньшей степени влияют качество абразивного материала, применяемого для подготовки поверхности, исходное состояние окрашиваемой поверхности, соблюдения технологии нанесения покрытия и т.д. Некачественное выполнение любой операции сводит на нет все усилия по получению долговечного покрытия. Поэтому, придавая большое значение осуществлению пооперационного контроля при проведении антикоррозионных работ, а ОАО «Татнефть» в 1995 г. была создана специализированная комиссия инспекторов по неразрушающему контролю, работа которой регламентируется руководящим документом. Работа комиссии позволила эффективно контролировать все стадии технологического процесса нанесения покрытий на емкости, резко снизить брак при нанесении покрытий и повысить их долговечность. Как было указано выше, благодаря работе экспертной комиссии, за последние годы были отмечены лишь единичные случаи выхода из строя емкостей с покрытие.
Опыт эксплуатации емкостей показывает, что наиболее эффективная защита от коррозии — комплексная, предусматривающая совместное применение лакокрасочных покрытий с электрохимической защитой. Комплексная защита значительно повышает долговечность лакокрасочных покрытий как в случае их локального разрушения, так и при наличии исходных дефектов или механических повреждений. Применение протекторов позволяет подавлять коррозионные процессы на этих дефектных участках с нарушенным покрытием. Расход протекторов при этом минимален, поскольку он используется лишь для подавления коррозии на дефектных участках. В настоящее время практически все вновь смонтированные емкости в ОАО «Татнефть» оснащаются комплексной антикоррозионной защитой (ТУ 3683-089-00147585-2004).
Таким образом, применение высококачественных систем покрытий, срок службы которых составляет 10-15 лет, экономически целесообразно. Единственным условием должно быть соблюдение требований международных стандартов ИСО (или гаромонизированных с ними национальных стандартов) на всех этапах производства антикоррозионных работ. Только тогда реальный срок службы будет не ниже расчетного.
На наш взгляд, следует с определенной осторожностью относиться к системам покрытия, срок службы которых достигает более 20 лет. Создание таких покрытий требует более значительных затрат, а реальный срок защиты, как правило, оказывается ниже расчетного, так как в течение такого длительного промежутка времени неоднократно возникает потребность в различных работах технологического характера на защищенном объекте. Это чаще всего приводит к порче защитного покрытия резервуара, например при сварочных работах. Восстановление покрытия требует серьезных материальных затрат и организационных усилий. Поэтому оптимальным и наиболее экономически целесообразным является применение систем покрытия со сроком службы до 10-15 лет.
При современном высоком уровне теоретического понимания механизма коррозии и технологических достижениях в области формирования покрытий необходимо полностью исключить из практики пренебрежительное отношение к выбору материала покрытия и к соблюдению технологии нанесения и формирования покрытия. Это позволит обеспечить получение долговечного покрытия и свести брак к минимуму.