Inibidor de corrosão para campos petrolíferos

Um inibidor de corrosão em campos petrolíferos atua para prevenir ou retardar a corrosão, formando uma camada protetora em superfícies metálicas expostas a agentes corrosivos. Esta camada protetora pode ser composta por diversos componentes, dependendo do tipo de inibidor e da aplicação específica.

Alguns mecanismos comuns pelos quais os inibidores de corrosão em campos petrolíferos funcionam incluem:
Proteção catódica:Os inibidores podem atuar como protetores catódicos, evitando a formação de células de corrosão ao reduzir a taxa de reação anódica. Este mecanismo envolve a doação de elétrons para a superfície metálica em corrosão, o que reduz a força motriz da corrosão.

Formação de uma Camada de Passivação:Certos inibidores podem formar uma camada protetora na superfície do metal, conhecida como camada de passivação, que evita que agentes corrosivos entrem em contato direto com o metal. Esta camada pode ser composta por diversos materiais, como filmes de óxidos, hidróxidos ou outros compostos, dependendo do inibidor utilizado.

Agentes Quelantes:Alguns inibidores contêm agentes quelantes que podem se ligar fortemente aos íons metálicos, impedindo-os de participar de reações de corrosão. Ao complexarem-se com os íons metálicos, esses agentes evitam que sejam oxidados e, assim, diminuem a taxa de corrosão.

Neutralização de Agentes Corrosivos:Os inibidores de corrosão em campos petrolíferos também podem atuar neutralizando agentes corrosivos, como ácidos ou oxigênio dissolvido, na fase oleosa ou aquosa. Isto pode ser conseguido através de reações químicas entre o inibidor e o agente corrosivo, formando produtos inofensivos que não representam mais uma ameaça à superfície metálica.

Vale ressaltar que a eficácia dos inibidores de corrosão em campos petrolíferos pode variar dependendo de fatores como o tipo e a concentração dos agentes corrosivos presentes, o pH do ambiente, a temperatura e as propriedades específicas da superfície metálica. Portanto, a seleção do inibidor apropriado para uma determinada aplicação requer uma consideração cuidadosa destes fatores.

De acordo com um estudo recente da Associação para Proteção e Desempenho de Materiais (AMPP, anteriormente NACE), a corrosão é responsável por mais de US$ 2,5 trilhões (com um “T”) em perdas e danos a cada ano na economia global. Para aqueles que acompanham a pontuação, isso representa 3,4% do PIB global.
Isto é simplesmente surpreendente. Claramente, a inibição da corrosão é de extrema importância financeira para a indústria global.

Primeiro, é útil abordar especificamente o que é corrosão em petróleo e gás. Simplificando, a corrosão é o processo pelo qual metais refinados, como o aço, sofrem uma reação química que causa a deterioração química ou eletroquímica do metal.
Nos processos de petróleo e gás, a corrosão de equipamentos metálicos normalmente ocorre a partir de um dos seguintes processos
Corrosão doce - o metal é exposto ao dióxido de carbono (CO2) ou oxigênio (O2) quando há água presente
Corrosão ácida - o metal é exposto ao sulfeto de hidrogênio (H2S) quando há água presente
Corrosão induzida por micróbios (MIC) - o metal é exposto a resíduos corrosivos, como CO2, H2S e ácidos produzidos por bactérias
Corrosão Galvânica - o metal corrói quando exposto a outros metais em um eletrólito, muitas vezes água impura
Em muitos casos, inibidores de corrosão são usados ​​para prevenir esses tipos de corrosão em processos de petróleo e gás.

Um inibidor de corrosão é um composto químico projetado para prevenir ou adiar o processo de corrosão por meios físicos ou químicos.
Os inibidores de corrosão são usados ​​como aditivos em estado estacionário nos processos de petróleo e gás, o que significa que são injetados continuamente para evitar a corrosão.
Os inibidores de corrosão são apenas uma forma de a indústria de petróleo e gás combater a corrosão. Outros métodos incluem proteção catódica, revestimentos protetores e seleção de material apropriado.

Na indústria de petróleo e gás, existem 3 tipos principais de produtos químicos usados ​​para inibir a corrosão:
Inibidores de corrosão formadores de filme
Os inibidores de corrosão formadores de filme previnem fisicamente a corrosão formando uma película no interior de uma tubulação ou vaso. Este filme repele água contendo elementos corrosivos, evitando o contato com a superfície da tubulação. Existem muitos tipos de produtos químicos usados ​​em inibidores de corrosão formadores de filme, embora subprodutos de azol e pirimidina sejam frequentemente usados. Em certos casos, inibidores de corrosão formadores de filme também podem ser usados ​​para evitar o acúmulo de precipitados indesejados, como incrustações, nas partes internas da tubulação. Estes são frequentemente chamados de “inibidores mistos” ou “inibidores combinados”.

Eliminadores de gás, como eliminadores de oxigênio, eliminadores de dióxido de carbono e eliminadores de sulfeto de hidrogênio, inibem a corrosão por meio da conversão química de gases corrosivos em materiais não corrosivos por meio de interações químicas. Esses produtos químicos geralmente contêm triazina ou várias aminas.

Os biocidas inibem a corrosão induzida por micróbios (MIC), matando e prevenindo a formação de colônias bacterianas. O glutaraldeído é um biocida comum usado na indústria de petróleo e gás.

Esses três tipos de inibidores de corrosão são injetados em processos de petróleo, água e gás natural para evitar a corrosão de equipamentos, tubulações e embarcações.

O desafio, claro, é descobrir quanto inibidor de corrosão injetar. Como muitos desses produtos químicos podem criar dores de cabeça nos processos posteriores e no refino, é importante minimizar o uso excessivo de produtos químicos. Ao mesmo tempo, a subinjeção coloca os ativos em risco de falência.

Como tal, os operadores de petróleo e gás e os seus prestadores de serviços estão à procura de melhores formas de ajustar os cálculos da taxa de injeção para inibidores de corrosão e automatizar as concentrações de tratamento.

Como a injeção química precisa de inibidores de corrosão é fundamental para a redução de custos em todos os processos de petróleo e gás, operadores de todos os portes devem considerar meios econômicos de automatizar a injeção de inibidores de corrosão.
Aqui estão três dicas úteis para automatizar a injeção de inibidores de corrosão em processos de petróleo e gás.

● Use um medidor de vazão
Uma das maneiras mais simples de minimizar o desperdício de inibidores de corrosão e, ao mesmo tempo, manter a integridade aceitável dos ativos é usar dados de um medidor de vazão em tempo real para informar as taxas de injeção.
Na maioria dos casos, os inibidores formadores de filme são injetados em concentrações precisas em um processo baseado em cortes de água e níveis de impurezas conhecidos nesse processo. Supondo que essas porcentagens permaneçam estáveis, um medidor de vazão pode informar o volume necessário de inibidores de corrosão com base em uma concentração prescrita.
Isto é especialmente útil em processos onde as taxas de fluxo flutuam consideravelmente diariamente, como em descartes de água salgada ou sistemas de transferência de água produzida.

● Medir o downstream para informar aplicações futuras
Uma das maneiras mais comuns de garantir níveis adequados de tratamento de inibidores formadores de filme é medir os resíduos químicos a jusante. A medição de resíduos envolve amostragem de fluidos a jusante para detectar concentrações de inibidores de corrosão no processo.

Se os inibidores de corrosão estiverem sendo aplicados em concentrações apropriadas, deverá haver alguma química residual, embora mínima, a jusante. Se não houver resíduos, podemos presumir que não estamos obtendo proteção completa. Se medirmos demasiados resíduos, podemos assumir que estamos a tratar em excesso.

Semelhante à medição residual, as empresas devem começar a medir a corrosão real em equipamentos após a injeção do inibidor de corrosão usando sondas de corrosão. Este processo de “fechar o ciclo” pode, ao longo do tempo, mostrar quão eficazes são os inibidores de corrosão na prevenção da corrosão.
O processo de medição da corrosão pode ser desafiador, é claro. Pode ser difícil saber onde colocar as sondas e quando fazer as leituras. Em aplicações individuais, isto pode ser de pouca utilidade.

● Medir o uso real de produtos químicos
Para qualquer operador de petróleo e gás ou prestador de serviços interessado em reduzir o custo da corrosão e dos inibidores de corrosão, os dois métodos acima podem ser muito úteis.
No entanto, estes dois métodos devem ser informados por dados precisos de utilização de produtos químicos.
Muitas vezes, presume-se que a dosagem química real ocorre na taxa prescrita. A análise posterior pressupõe que, se a bomba foi configurada para 15 GPD, ela injetou 15 GPD durante esse período.
Na realidade, esta suposição é categoricamente falsa e, se for considerada confiável, continuará a confundir aqueles que tentam otimizar seus programas de automação de inibidores de corrosão.
A WellAware pesquisou milhares de sistemas de injeção de produtos químicos em todo o mundo. Monitoramos e automatizamos sistemas que injetaram mais de 860,000 galões de inibidor de corrosão no ano passado.

Descarga de Água Contaminada:Os inibidores de corrosão podem infiltrar-se na água produzida ou nas águas residuais durante a produção de petróleo e gás, potencialmente contaminando as águas superficiais ou subterrâneas se não forem devidamente tratados antes da descarga.
Impacto nos ecossistemas:Os produtos químicos encontrados nos inibidores de corrosão podem ter efeitos prejudiciais à vida aquática, como alterar o equilíbrio do pH ou interferir nas funções biológicas naturais dos organismos.

Manuseio e descarte adequados:Os inibidores de corrosão devem ser manuseados de acordo com protocolos de segurança rigorosos e eliminados através de instalações adequadas de gestão de resíduos que possam tratar a água para remover contaminantes antes da descarga.

Gerência de água:Os operadores devem implementar estratégias eficazes de gestão da água para reduzir o volume de água produzida e reciclar ou reutilizar tanto quanto possível, minimizando a necessidade de água doce e a descarga de água tratada.

Tecnologias de redução química:O emprego de tecnologias que reduzam a quantidade de aditivos químicos necessários, como materiais e revestimentos avançados, pode ajudar a diminuir a pegada ambiental dos inibidores de corrosão.

Inibidores Ambientalmente Aceitáveis:Investigue e use inibidores de corrosão projetados com produtos químicos ecologicamente corretos que representam menos riscos aos ecossistemas se liberados acidentalmente.

Monitoramento e testes regulares:Monitore e teste regularmente as águas residuais quanto à contaminação, garantindo que elas atendam aos padrões regulatórios antes de serem descartadas.

Treinamento e Conscientização:Forneça treinamento ao pessoal envolvido no manuseio de inibidores de corrosão para aumentar a conscientização sobre os riscos potenciais e a importância de seguir os procedimentos de manuseio adequados.

Colaboração com Órgãos Reguladores:Trabalhe em estreita colaboração com agências ambientais e cumpra os regulamentos locais e padrões internacionais para garantir que o uso de inibidores de corrosão esteja dentro dos limites ambientais aceitáveis.

Ao implementar estas medidas, a indústria do petróleo e do gás pode mitigar o impacto ambiental dos inibidores de corrosão dos campos petrolíferos, ao mesmo tempo que protege a integridade dos activos dos campos petrolíferos.