К основным факторам, влияющим на коррозию оборудования, следует отнести содержание в среде агрессивных коррозионных примесей (количественный и качественный состав), механических примесей; температуру и давление в системе; гидродинамические характеристики работы оборудования (скорость движения среды, характеристику потока — ламинарный или турбулетный; наличие застойных зон); остаточную величину напряжений в металле (после изготовления оборудования, сварки); состояние поверхности металла (чистоту обработки); состав и структуру материала (наличие легирующих или упрочняющих элементов, величину зерна, распределение карбидов, количество и форму дислокаций и т. д.). Остановимся подробнее на химическом составе среды и основных коррозионных агентах.

Пластовая вода сопутствует нефти и содержит растворенные соли, преимущественно хлориды и гидрокарбонаты натрия, кальция, магния, меньше — карбонаты и сульфаты. Содержание хлоридов колеблется от 20 до 3000 мг/л, а в карачаганакском конденсате общее содержание хлоридов 3500 мг/л. Для пластовых вод конденсатных месторождений (например, Прикаспийской впадины) характерно также наличие низкомолекулярных карбоновых кислот, например, муравьиной, уксусной и др. (до 500 мг/л), сульфатов, сульфидов (в том числе сульфидов железа), сероводорода.

Поступающую на нефтеперерабатывающий завод нефть классифицируют на три группы (целесообразно применять эту классификацию и к газовым конденсатам):

Хлориды, содержащиеся в пластовой воде, способны вызывать общую или локальную коррозию оборудования электрообессоливающих установок (ЭЛОУ). Их остаточное содержание в обессоленной нефти является источником образования более сильного коррозионного агента—НСl. Хлориды гигроскопичны, поэтому в условиях воздействия на нефть высоких температур, наличия кристаллизационной воды (если пар в систему не вводится) оказывается достаточно для протекания гидролиза хлоридов магния и кальция с образованием НСl. Заметный гидролиз MgCl3 начинается при температурах около 100°С и протекает по реакции

MgCl₂+ Н₂0 — > Mg(OH)Cl + НСl

или

MgCl₂+2H₂0 — > Mg(OH)₂ + 2HCI.

Гидролиз усиливается с повышением температуры и выше 400 °С происходит в присутствии водяного пара с образованием MgO и НС1. Гидролиз MgCl₂ тормозится при повышении давления. Для условий первичной переработки нефти заметноеобразование НС1 за счет гидролиза MgCl2 начинает происходить при температуре около 120 °С и давлении до 0,4—0,5 МПа; при давлении 1,5—2,0 МПа необходима более высокая температура.

Хлорид кальция в пластовыхводах содержится в большем количестве, чем хлорид магния, и подвергается гидролизу притемпературах 350 °С на 3,5—10 % (в то время как MgCl2 в этих условиях гидролизуется на 35—50 %) но схеме (2):

СаСl2+Н20 — > Са(OH)2 + 2HCI.

Нафтеновые кислоты и другие вещества, обладающие кислотными свойствами, увеличивают выделение хлороводорода.

Рис. 2.1. Зависимость степени гидролиза хлоридов магния и кальция от температуры [1 ]:

1 — хлорид магния в сырой нефти, содержащей 28.5 мг/л хлоридов; 2 — то же в чистой нефти; 3 — хлорид кальции в сырой нефти; 4 — то же в чистой нефти