Hakisan Hidrogen Sulfida dalam Industri Minyak dan Gas

Saluran paip memainkan peranan penting dalam sektor minyak dan gas dengan memudahkan pengangkutan produk ke kemudahan rawatan, depoh penyimpanan dan kompleks penapisan. Memandangkan saluran paip ini mengangkut bahan-bahan berharga dan berbahaya, sebarang kemungkinan kegagalan membawa akibat kewangan dan alam sekitar yang ketara, termasuk risiko kerugian ekonomi yang besar dan ancaman kepada kehidupan manusia. Kegagalan mungkin timbul daripada pelbagai faktor, termasuk kakisan (luaran, dalaman dan keretakan tegasan), isu mekanikal (seperti bahan, reka bentuk dan kerosakan pembinaan), aktiviti pihak ketiga (tidak sengaja atau disengajakan), masalah operasi (pincang fungsi, kekurangan, gangguan sistem perlindungan, atau kesilapan pengendali), dan fenomena semula jadi (seperti sambaran petir, banjir atau peralihan tanah).

Taburan kegagalan selama 15 tahun (1990–2005) digambarkan. Kakisan adalah faktor penyumbang utama, menyumbang 46.6% daripada kegagalan dalam saluran paip gas asli dan 70.7% dalam saluran paip minyak mentah. Penilaian kos kakisan yang dijalankan oleh perbadanan minyak dan gas terkenal mendedahkan bahawa pada tahun fiskal 2003, perbelanjaan untuk kakisan berjumlah kira-kira USD 900 juta. Perbelanjaan global yang disebabkan oleh kakisan dalam sektor minyak dan gas berjumlah kira-kira USD 60 bilion. Di Amerika Syarikat sahaja, kos berkaitan kakisan yang didokumenkan dalam industri sedemikian mencecah USD 1.372 bilion. Tambahan pula, memandangkan peningkatan permintaan untuk tenaga yang diperoleh daripada minyak dan gas serta kebimbangan yang berkaitan, perbelanjaan kakisan di seluruh dunia dalam industri dijangka terus meningkat. Oleh itu, terdapat keperluan kritikal untuk penilaian risiko proaktif yang mengimbangi keberkesanan kos dan keselamatan.

Memastikan integriti saluran paip adalah penting untuk operasi yang selamat, pemeliharaan alam sekitar dan kefungsian aset pengeluaran utama. Hakisan menimbulkan ancaman serius, baik secara luaran mahupun dalaman. Hakisan luaran boleh disebabkan oleh faktor seperti oksigen dan klorida dalam persekitaran luaran [6]. Sebaliknya, kakisan dalaman mungkin berpunca daripada bahan seperti hidrogen sulfida (H2S), karbon dioksida (CO2), dan asid organik yang terdapat dalam cecair pengeluaran. Kakisan saluran paip yang tidak dipantau dan tidak terkawal boleh menyebabkan kebocoran dan kegagalan yang membawa bencana. Hakisan dalaman telah menjadi kebimbangan penting, masing-masing membentuk kira-kira 57.4% dan 24.8% daripada kegagalan kakisan dalam saluran paip minyak mentah dan gas asli . Menangani kakisan dalaman adalah penting untuk mengekalkan integriti dan keselamatan industri.

Dalam sektor minyak dan gas, kakisan biasanya dikategorikan kepada dua jenis utama: kakisan manis dan masam, lazim dalam persekitaran yang dicirikan oleh tekanan separa tinggi H2S dan CO2 (PH2S dan PCO2). Bentuk kakisan tertentu ini mewakili cabaran penting dalam industri. Kakisan selanjutnya dikategorikan kepada tiga rejim berdasarkan nisbah PCO2 kepada PH2S: kakisan manis (PCO2/PH2S > 500), kakisan masam manis (PCO2/PH2S antara 20 hingga 500), dan kakisan masam (PCO2/PH2S

Faktor kritikal yang mempengaruhi kakisan termasuk tahap PH2S dan PCO2, serta nilai suhu dan pH. Pembolehubah ini memberi kesan ketara kepada pembubaran gas menghakis, dengan itu mempengaruhi kadar dan mekanisme pembentukan produk kakisan dalam persekitaran masam manis. Suhu mempercepatkan tindak balas kimia dan meningkatkan keterlarutan gas, memberi kesan kepada kadar kakisan. Tahap pH menentukan keasidan atau kealkalian persekitaran, dengan pH rendah mempercepatkan kakisan dan pH tinggi berpotensi mencetuskan mekanisme kakisan setempat. Gas CO2 dan H2S terlarut menjana asid menghakis dalam air, bertindak balas dengan permukaan logam untuk membentuk kurang sebatian pelindung, dengan itu mempercepatkan kakisan. Kakisan manis biasanya melibatkan penciptaan logam karbonat (MeCO3), manakala kakisan masam melibatkan pelbagai pembentukan logam sulfida.

Dalam sektor minyak dan gas, kegagalan bahan akibat kakisan dalam kedua-dua persekitaran masam dan manis menimbulkan pelbagai cabaran keselamatan, ekonomi dan alam sekitar. Rajah 2 menunjukkan sumbangan relatif pelbagai bentuk kegagalan kakisan sepanjang tahun 1970-an. Hakisan masam yang disebabkan oleh H2S dikenal pasti sebagai punca utama kerosakan berkaitan kakisan dalam industri ini, dengan kelazimannya semakin meningkat dari semasa ke semasa. Menangani kakisan masam secara proaktif dan melaksanakan langkah-langkah pencegahan adalah penting untuk menguruskan risiko yang berkaitan dalam industri petroleum.

Mengurus dan memproses bahan yang mengandungi H2S menimbulkan cabaran besar dalam sektor minyak dan gas. Memahami selok-belok kakisan H2S adalah penting, kerana ia menimbulkan ancaman besar kepada peralatan dan infrastruktur, meningkatkan risiko kegagalan struktur dan potensi kemalangan. Kakisan jenis ini jelas mengurangkan jangka hayat peralatan, memerlukan penyelenggaraan yang mahal atau usaha penggantian. Selain itu, ia menghalang kecekapan operasi, yang membawa kepada penurunan output dan tahap penggunaan tenaga yang meningkat.

Memahami dan menangani cabaran yang ditimbulkan oleh kakisan H2S dalam industri tersebut menghasilkan kelebihan yang ketara. Langkah keselamatan diperkukuh dengan mencegah kerosakan dan menyelenggara peralatan, dan kemungkinan kemalangan dan akibat alam sekitar dikurangkan. Strategi ini juga memanjangkan jangka hayat peralatan, mengurangkan keperluan untuk penggantian yang mahal dan meminimumkan masa henti yang diperlukan untuk pembaikan. Selain itu, ia meningkatkan keberkesanan operasi dengan menjamin prosedur yang berkesan dan konsisten, mengurangkan penggunaan tenaga, dan mengukuhkan kebolehpercayaan aliran.

Meneroka kawasan untuk siasatan lanjut, termasuk teknologi salutan termaju, bahan baharu, proses elektrokimia dan teknologi baru muncul, adalah penting. Pembangunan pendekatan inovatif, seperti sistem pemantauan berterusan dan pemodelan ramalan, menunjukkan potensi untuk meningkatkan langkah berjaga-jaga. Mengaplikasikan kecerdasan buatan termaju dan analitik lanjutan dalam pengurusan, ramalan dan mengawal kakisan ialah bidang baru muncul yang patut diterokai lebih lanjut.

Jabatan R&D Vigor telah berjaya membangunkan palam jambatan komposit (gentian kaca) yang tahan kepada hidrogen sulfida. Ia telah menunjukkan prestasi cemerlang dalam kedua-dua ujian makmal dan ujian lapangan pelanggan. Pasukan teknikal kami dilengkapi sepenuhnya untuk menyesuaikan dan menghasilkan palam ini mengikut keperluan tapak tertentu. Untuk pertanyaan tentang penyelesaian palam jambatan Vigor, hubungi pasukan kami untuk produk yang disesuaikan dan kualiti perkhidmatan yang luar biasa.

Untuk maklumat lanjut, anda boleh menulis ke peti mel kamiinfo@vigorpetroleum.com&marketing@vigordrilling.com