УДК 620.193 О ВЛИЯНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ...

5
167 Материаловедение и защита от коррозии 2016, т. 14, № 4 УДК 620.193 О ВЛИЯНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ, ГЕНЕРИРУЕМОГО РЕЗОНАНСНО-ВОЛНОВЫМ КОМПЛЕКСОМ, НА КОРРОЗИЮ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В ВОДНЫХ СРЕДАХ ABOUT THE INFLUENCE OF ELECTROMAGNETIC FIELD GENERATED BY RESONANCE-WAVE COMPLEX ON LOW CARBON STEEL CORROSION IN AQUATIC ENVIRONMENT Целью настоящей работы является исследование влияния электромагнитного поля, генерируемого излучателем резонансно-волнового комплекса, на корро- зию конструкционной углеродистой стали 20, применяемой при изготовлении нефтепромыслового оборудования. Изучено влияние электромагнитного поля на коррозию конструкционной низкоуглеродистой стали 20 в 3%-х водных раство- рах хлорида натрия в условиях углекислотной коррозии. Влияние электромаг- нитного поля резонансно-волнового комплекса на коррозию стали 20 оценивали гравиметрическим методом по ГОСТ Р 9.905-2007. Показано, что применение резонансно-волнового комплекса может обеспечить защиту стали 20 от корро- зии в минерализованной карбонатной воде. Полученные результаты показали, что генерируемое электромагнитное поле приводит к увеличению скорости кор- розии стали 20 в 1,13 раза в 3%-м водном растворе NaCl в присутствии CO 2 . В 3%-м водном растворе NaCl, содержащем 0,19% СаCl 2 , напротив, скорость коррозии стали 20 уменьшается под действием электромагнитного поля, несмо- тря на более высокую концентрацию ионов Cl . Вероятно, в присутствии СО 2 и ионов Са 2+ происходит образование карбоната кальция при определённом рН в приповерхностном слое раствора. Адгезия карбоната кальция на поверхности образца стали препятствует коррозии. Результаты исследований по влиянию магнитного поля на коррозию нержавеющей стали и железа в азотной и соляной кислотах показали, что скорость локальной коррозии зависит от направления приложенного магнитного поля. Полученные данные по влиянию электромаг- нитного поля на рН водных растворов хлорида натрия показывают, что кислот- ность среды быстрее уменьшается под действием электромагнитного поля ре- зонансно-волнового комплекса, что подтверждает предположение о защитном действии CaCO 3 на поверхности металла. The aim of this work is to investigate the influence of the electromagnetic field gener- ated by the emitter of resonance-wave complex on corrosion of structural carbon steel 20, used in the manufacturing of oilfield equipment. The effect of electromagnetic field on the corrosion of structural low carbon steel 20 in 3% sodium chloride aqueous solution in conditions of carbon dioxide corrosion. Influence of resonance-wave com- plex electromagnetic field on the corrosion of steel 20 was evaluated by gravimetric method according to GOST R 9.905-2007. It is shown that the use of resonance-wave complex can provide protection of steel 20 against corrosion in carbonate mineralized water. The obtained results showed that the generated electromagnetic field causes an increase of the steel 20 corrosion rate 1.13 times in 3% NaCl aqueous solution in the presence of CO 2 . The 3% aqueous NaCl, containing 0.19% CaCl 2 , contrary, the steel 20 corrosion rate decreases under the influence of the electromagnetic field, despite the higher concentration of Cl ions. Probably, in the presence of CO 2 and Ca 2+ ions calcium carbonate formation occurs at a specific pH level in the surface layer of the solution. Adhesion of calcium carbonate on the surface of the steel sample prevents the corrosion process. The research results concerning the influence of the magnetic field on the corrosion of stainless steel and iron in nitric and hydrochloric acids have shown that the rate of localized corrosion depends on the direction of the applied magnetic field. The data of the electromagnetic fields influence on the pH level of the aqueous solution of sodium chloride show that the environment acidity decreases rapidly under the influence of resonance-wave complex electromagnetic field, which confirms the assumption of the protective effect of CaCO 3 on the metal surface. Черняева Е. Ю., Саяпова В. В., Алимбекова С. Р., Волошин А. И., Кулешов С. П., Докичев В. А. ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет», г. Уфа, Российская Федерация ООО «СамараНИПИнефть» г. Самара, Российская Федерация ФГБУН Уфимский Институт химии РАН, г. Уфа, Российская Федерация E. Yu. Chernyaeva, V. V. Sajapova, S. R. Alimbekova, A. I. Voloshin S. P. Kuleshov, V. A. Dokichev FSBEI HE Ufa State Aviation Technical University, Ufa, the Russian Federation FSBIS «SamaraNIPIneft » Samara, the Russian Federation Ufa Institute of Chemistry of Russian Academy of Sciences Ufa, the Russian Federation Ключевые слова: нефтедобыча, коррозия, элек- тромагнитное поле, резонансно-волновой комплекс, углеродистая сталь 20, гравиметрический метод, кри- сталлообразование. Key words: oil development, corrosion, electromagnetic field, resonance-wave complex, carbon steel, gravimetric method, crystallization. Введение Образование отложений неорганических солей на поверхности нефтегазопромыслового оборудования происходит при добыче нефти в процессе разработки большинства месторождений России [1–3]. Анализ проводимых исследований в области влияния физиче- ских полей (магнитных, электромагнитных, акустиче- ских) на кристаллизацию неорганических солей, процессы структурообразования в дисперсных систе- мах, фазообразования в водных и водно-нефтяных средах показывает очевидную перспективность этого подхода для управления данными процессами [4–10]. На основе многолетнего опыта в области разра- ботки систем управления и защиты технических систем коллективом ООО «Научно-исследовательский институт технических систем «Пилот» разработан резонансно-волновой комплекс (РВК), который при- меняется на месторождениях ПАО «Лукойл», ПАО «НК Роснефть» на территории РФ для борьбы с соле- отложениями. Действие РВК основано на воздействии

Upload: others

Post on 20-Aug-2020

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: УДК 620.193 О ВЛИЯНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ...ngdelo.ru/files/ngdelo/2016/4/ngdelo-4-2016-p167-171.pdf · 167 Материаловедение и

167Материаловедение и защита от коррозии

2016, т. 14, № 4

УДК 620.193 О ВЛИЯНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ, ГЕНЕРИРУЕМОГО РЕЗОНАНСНО-ВОЛНОВЫМ КОМПЛЕКСОМ, НА КОРРОЗИЮ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В ВОДНЫХ СРЕДАХABOUT THE INFLUENCE OF ELECTROMAGNETIC FIELD GENERATED BY RESONANCE-WAVE COMPLEX ON LOW CARBON STEEL CORROSION IN AQUATIC ENVIRONMENT

Целью настоящей работы является исследование влияния электромагнитного поля, генерируемого излучателем резонансно-волнового комплекса, на корро-зию конструкционной углеродистой стали 20, применяемой при изготовлении нефтепромыслового оборудования. Изучено влияние электромагнитного поля на коррозию конструкционной низкоуглеродистой стали 20 в 3%-х водных раство-рах хлорида натрия в условиях углекислотной коррозии. Влияние электромаг-нитного поля резонансно-волнового комплекса на коррозию стали 20 оценивали гравиметрическим методом по ГОСТ Р 9.905-2007. Показано, что применение резонансно-волнового комплекса может обеспечить защиту стали 20 от корро-зии в минерализованной карбонатной воде. Полученные результаты показали, что генерируемое электромагнитное поле приводит к увеличению скорости кор-розии стали 20 в 1,13 раза в 3%-м водном растворе NaCl в присутствии CO2. В 3%-м водном растворе NaCl, содержащем 0,19% СаCl2, напротив, скорость коррозии стали 20 уменьшается под действием электромагнитного поля, несмо-тря на более высокую концентрацию ионов Cl–. Вероятно, в присутствии СО2 и ионов Са2+ происходит образование карбоната кальция при определённом рН в приповерхностном слое раствора. Адгезия карбоната кальция на поверхности образца стали препятствует коррозии. Результаты исследований по влиянию магнитного поля на коррозию нержавеющей стали и железа в азотной и соляной кислотах показали, что скорость локальной коррозии зависит от направления приложенного магнитного поля. Полученные данные по влиянию электромаг-нитного поля на рН водных растворов хлорида натрия показывают, что кислот-ность среды быстрее уменьшается под действием электромагнитного поля ре-зонансно-волнового комплекса, что подтверждает предположение о защитном действии CaCO3 на поверхности металла.

The aim of this work is to investigate the influence of the electromagnetic field gener-ated by the emitter of resonance-wave complex on corrosion of structural carbon steel 20, used in the manufacturing of oilfield equipment. The effect of electromagnetic field on the corrosion of structural low carbon steel 20 in 3% sodium chloride aqueous solution in conditions of carbon dioxide corrosion. Influence of resonance-wave com-plex electromagnetic field on the corrosion of steel 20 was evaluated by gravimetric method according to GOST R 9.905-2007. It is shown that the use of resonance-wave complex can provide protection of steel 20 against corrosion in carbonate mineralized water. The obtained results showed that the generated electromagnetic field causes an increase of the steel 20 corrosion rate 1.13 times in 3% NaCl aqueous solution in the presence of CO2. The 3% aqueous NaCl, containing 0.19% CaCl2, contrary, the steel 20 corrosion rate decreases under the influence of the electromagnetic field, despite the higher concentration of Cl– ions. Probably, in the presence of CO2 and Ca2+ ions calcium carbonate formation occurs at a specific pH level in the surface layer of the solution. Adhesion of calcium carbonate on the surface of the steel sample prevents the corrosion process. The research results concerning the influence of the magnetic field on the corrosion of stainless steel and iron in nitric and hydrochloric acids have shown that the rate of localized corrosion depends on the direction of the applied magnetic field. The data of the electromagnetic fields influence on the pH level of the aqueous solution of sodium chloride show that the environment acidity decreases rapidly under the influence of resonance-wave complex electromagnetic field, which confirms the assumption of the protective effect of CaCO3 on the metal surface.

Черняева Е. Ю., Саяпова В. В., Алимбекова С. Р., Волошин А. И.,Кулешов С. П., Докичев В. А.ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет», г. Уфа, Российская ФедерацияООО «СамараНИПИнефть» г. Самара, Российская ФедерацияФГБУН Уфимский Институт химии РАН, г. Уфа, Российская Федерация

E. Yu. Chernyaeva, V. V. Sajapova, S. R. Alimbekova, A. I. Voloshin S. P. Kuleshov, V. A. DokichevFSBEI HE Ufa State Aviation Technical University, Ufa, the Russian FederationFSBIS «SamaraNIPIneft » Samara, the Russian FederationUfa Institute of Chemistry of Russian Academy of Sciences Ufa, the Russian Federation

Ключевые слова: нефтедобыча, коррозия, элек-тромагнитное поле, резонансно-волновой комплекс, углеродистая сталь 20, гравиметрический метод, кри-сталлообразование.

Key words: oil development, corrosion, electromagnetic field, resonance-wave complex, carbon steel, gravimetric method, crystallization.

ВведениеОбразование отложений неорганических солей на

поверхности нефтегазопромыслового оборудования происходит при добыче нефти в процессе разработки большинства месторождений России [1–3]. Анализ проводимых исследований в области влияния физиче-

ских полей (магнитных, электромагнитных, акустиче-ских) на кристаллизацию неорганических солей, процессы структурообразования в дисперсных систе-мах, фазообразования в водных и водно-нефтяных средах показывает очевидную перспективность этого подхода для управления данными процессами [4–10].

На основе многолетнего опыта в области разра-ботки систем управления и защиты технических систем коллективом ООО «Научно-исследовательский институт технических систем «Пилот» разработан резонансно-волновой комплекс (РВК), который при-меняется на месторождениях ПАО «Лукойл», ПАО «НК Роснефть» на территории РФ для борьбы с соле-отложениями. Действие РВК основано на воздействии

Page 2: УДК 620.193 О ВЛИЯНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ...ngdelo.ru/files/ngdelo/2016/4/ngdelo-4-2016-p167-171.pdf · 167 Материаловедение и

168Материаловедение и защита от коррозии

2016, т. 14, № 4

Рисунок 1. Форма и частота сигнала электромагнитного поля, создаваемого РВК

генерируемого электромагнитного поля с регулируе-мыми параметрами на процесс кристаллизации [11]. РВК представляет собой электромагнитный излуча-тель с двухканальным генератором и электронным блоком для управления работой электромагнитного излучателя. Электромагнитный излучатель имеет аксиальную и ортогональную обмотки, количество витков которых подобрано таким образом, чтобы обе-спечить заданный диапазон частот излучения и ста-бильность заданных параметров излучения. Форма и частота сигнала электромагнитного поля, создавае-мого РВК, приведена на рисунке 1. Целью настоящей работы является исследование влияния электромаг-нитного поля, генерируемого излучателем резонансно-волнового комплекса, на коррозию конструкционной углеродистой стали 20, применяемой при изготовле-нии нефтепромыслового оборудования.

Материалы и методыВлияние электромагнитного поля (МП) РВК на

коррозию стали 20 оценивали гравиметрическим методом по ГОСТ Р 9.905-2007 [12]. Для приготовле-ния растворов использовались реактивы марок «х.ч.».

Эксперименты проводили на установке проточ-ного типа, изготовленной из стекла диаметром 34 см, с закрепленным внутри РВК и образцами углероди-стой стали 20. Установка была снабжена циркуляци-онным насосом, который обеспечивал необходимый режим течения и устройством для подачи газа. Все измерения проводили при ламинарном течении водного раствора со скоростью 0,56 л/c.

Для измерения скорости коррозии гравиметриче-ским методом использовали прямоугольные образцы стали размером 50х25х1 мм следующего состава (масс. %): Fe — 99,31; С — 0,08; Si — 0,03; Mn — 0,40; Cr — 0,04; Ni — 0,03; Cu — 0,06; Al — 0,05. Поверхность образцов шлифовали на мелкозернистой бумаге P80 (230 х 280 мм) Ecowet Mirka, промывали водой, обезжиривали ацетоном, выдерживали 1 ч в эксикаторе, заполненном техническим силикагелем (ГОСТ 3956-76), и взвешивали на аналитических

весах. Испытания проводили при 25 °С в течение 6 ч в 3%-м водном растворе NaCl и в 3%-м водном рас-творе NaCl, содержащем 0,19% СаCl2. Для насыщения коррозионной среды в водный раствор на протяжении всего опыта равномерно подавали углекислый газ. После экспозиции поверхность образцов освобож-дали от продуктов коррозии, обезжиривали и взвеши-вали.

Скорость коррозии рассчитывали по формуле

, (1)

где Кm — скорость коррозии, г/(м2ч); m1 — масса образца до испытания, г; m2 — масса образца после испытания, г; S — площадь поверхности стального образца, м2; t — продолжительность исследования, ч.

Эффективность противокоррозионного действия определяли по степени защиты по следующей формуле:

, (2)

и коэффициенту торможения коррозии , (3)

где Km, K1m— скорость коррозии стали без и под дей-

ствием электромагнитного поля соответственно, г/(м2 ч).Статистическую обработку результатов исследо-

ваний проводили для уровня вероятности 0,95, число измерений n = 3.

Микроструктуру образцов СаСО3 и СаSО4 изучали методом сканирующей электронной микроскопии с полевой эмиссией (FE-SEM) на электронном микро-скопе Hitachi SU8000. Съемку изображений вели в режиме регистрации вторичных электронов при ускоря-ющем напряжении 10 кВ и рабочем расстоянии 8–10 мм.

Результаты и их обсуждениеРезультаты исследований по влиянию постоянного

магнитного или электромагнитного поля на коррозию металлов показывают, что магнитное поле, воздей-ствующее на среду и металл, может не только обе-спечивать защиту от коррозии, но и напротив, усилить коррозионный процесс [1,13–18]. Результаты исследо-ваний по влиянию магнитного поля на коррозию

Page 3: УДК 620.193 О ВЛИЯНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ...ngdelo.ru/files/ngdelo/2016/4/ngdelo-4-2016-p167-171.pdf · 167 Материаловедение и

169Материаловедение и защита от коррозии

2016, т. 14, № 4

нержавеющей стали и железа в азотной и соляной кислотах показали, что скорость локальной коррозии зависит от направления приложенного магнитного поля [17]. Согласно полученным данным магнитное поле изменяет массоперенос заряженных частиц в агрессивной среде, который, как правило, является лимитирующей стадией скорости коррозии.

Для исследования коррозионной стойкости стали 20 в качестве коррозионной среды были выбраны модельные среды, имитирующие пластовые воды, —

3%-й водный раствор NaCl и 3%-й водный раствор NaCl, содержащий 0,19% СаCl2.

Полученные результаты показали, что электромаг-нитное поле, генерируемое РВК, приводит к увеличе-нию скорости коррозии стали 20 в 1,13 раза в 3%-м водном растворе NaCl в присутствии CO2 (рисунок 2). В 3%-м водном растворе NaCl, содержащем 0,19% СаCl2, напротив, скорость коррозии стали 20 умень-шается под действием электромагнитного поля, несмотря на более высокую концентрацию ионов Cl–. Вероятно, в присутствии СО2 и ионов Са2+ происходит образование карбоната кальция при определённом рН в приповерхностном слое раствора. Адгезия карбо-ната кальция на поверхности образца стали препят-ствует коррозии [19].

Полученные нами данные по влиянию электромаг-нитного поля на рН водных растворов хлорида натрия показывают, что кислотность среды быстрее умень-шается под действием электромагнитного поля РВК (таблица 1), что подтверждает предположение о защитном действии CaCO3 на поверхности металла.

Электронные микрофотографии кристаллов СаСО3 и СаSО4, полученных под действием электромагнит-ного поля, генерируемого РВК, свидетельствуют об

Время отбора пробырН водных растворов

без МП с МП3% NaCl 3% NaCl + 0,19% СаCl2 3% NaCl 3% NaCl + 0,19% СаCl2

исходный 5,871 7,261 5,871 7,261через 0,5 ч 4,927 4,757 4,940 4,759через 3 ч 5,371 5,468 5,670 5,715через 6 ч 5,682 5,782 5,876 6,045

Таблица 1. Влияние электромагнитного поля на рН раствора

Рисунок 2. Влияние электромагнитного поля РВК на скорость коррозии стали 20 в 3%-м водном растворе NaCl и 3%-м водном растворе NaCl, содержащем 0,19% СаCl2 (МП — электромагнитное поле)

Рисунок 4. Электронная микрофотография кристаллов СаSО4, полученных без (а) и под действием электромагнитного поля (б)

Рисунок 3. Электронная микрофотография кристаллов СаСО3, полученных без (а) и под действием электромагнитного поля (б)

Page 4: УДК 620.193 О ВЛИЯНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ...ngdelo.ru/files/ngdelo/2016/4/ngdelo-4-2016-p167-171.pdf · 167 Материаловедение и

170Материаловедение и защита от коррозии

2016, т. 14, № 4

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Осложнения в нефтедобыче / Н.Г. Ибрагимов, А.Р. Хафизов, В.В. Шайдаков, Ф.Р. Хайдаров, А.В. Емельянов, М.В. Голубев, Л.Е. Каштанова, К.В. Чернова, Д.Е. Бугай, А.Б. Лаптев. Уфа: Изд-во «Монография», 2003. 302 с.

2 Борьба с солеотложениями — уда-ление и предотвращение их образования/ Крабтри М., Эслингер Д., Флетчер Ф. и др. // Нефтегазовое обозрение. 2002. Т. 7, №2. С. 52–73.

3 Кащавцев В.Е., Мищенко И.Т. Солеобразование при добыче нефти. М.: Орбита-М, 2004. 432 с.

4 Интенсификация процессов под-готовки и переработки грозненских нефтей и тяжелого углеводородного сырья под дей-ствием магнитного поля / М. А.Такаева, М. А.Мусаева, Х. Х. Ахмадова и др. // Нефтегазовое дело. 2011. № 3. С. 223–230. URL: http://ogbus.ru/authors/Takaeva/Takaeva_2.pdf (дата обращения: 07.10.2016)

5 Влияние деэмульгаторов и магнит-ного поля на глубину обессоливания гроз-ненских нефтей/ М. А.Такаева, М. А. Мусаева, Х. Х. Ахмадова и др.// Нефтегазовое дело. 2011. № 2. С. 121–127. URL: http://ogbus.ru/authors/Takaeva/Takaeva_1.pdf (дата обращения: 07.10.2016)

6 Alimi F., Tlili M., Ben Amor M., Maurin G., Gabrielli C. Influence of magnetic field on calcium carbonate precipitation in thepresence of foreign ions Surface. Engineering and Applied Electrochemistry. 2009. V. 45, no. 1. рр. 56–62.

7 Morse J. W., Arvidson R. S., Lüttge A. Calcium Carbonate Formation and Dissolution. Chem. Rev., 2007, V. 107, no. 2, рр. 342–381.

8 О влиянии низкочастотного маг-нитного поля на деэмульсацию стойких водонефтяных эмульсий/ А. Г. Телин, И. В. Крестелева, Г. К. Борисов и др. // Нефть. Газ. Новации. 2013. № 8. С. 68–72.

9 Влияние магнитного поля на деэ-мульсацию водонефтяной эмульсии пласта А4 Киенгопского месторождения/ А. М. Шайхулов, А. А. Бойчук, В. А. Докичев и

др. // Нефтегазовое дело. 2014. Т. 12, № 1. С. 141–148.

10 Влияние электромагнитного поля на процесс кристаллизации карбоната каль-ция, сульфатов бария и стронция/ В. А. Докичев, Ф. Г. Ишмуратов, Е. И. Коптяева и др. // Нефть. Газ. Новации. 2015. № 6. С. 52–55.

11 Электромагнитный излучатель, устройство и способ ингибирования обра-зования отложений и коррозии скважинно-го оборудования / В. Г. Акшенцев, Р. И. Алимбеков, С. Р. Алимбекова и др.: пат. РФ № 2570870. 2015, 3 c.

12 ГОСТ Р 9.905-2007 Единая система защиты от коррозии и старения. Методы коррозионных испытаний. Общие требова-ния. М.: изд-во «Стандартинформ», 2009. 17 с.

13 Инюшин Н. В., Каштанова Л. Е., Лаптев А. Б. Магнитная обработка промыс-ловых жидкостей. Уфа: изд-во «Реактив», 2000. 58 с.

14 Ковач В. И., Аливанов В. В., Шаидаков В. В. Магнитная активация жид-кости как метод защиты от коррозии // Нефтяное хозяйство. 2002. № 10. С. 26−30.

15 Изучение влияния магнитного поля на процессы образования гидроксида желе-за (III) / М. А. Федотов, Е. А. Тарабан, В. И. Зайковский и др.// Журнал неорганической химии. 1998. № 3. С. 451−457.

16 Леснин В. И., Дюнин А. Г., Хавкин А. Я. Изменение физико-химических свойств водных растворов под влиянием электромагнитного поля // Журнал физиче-ской химии. 1993. Т. 67, № 7. С. 1561–1662.

17 Davenport A. J., Isaacs H. S., Kendig M.W. The Application of Surface Analysis Methods to Environmental Material Intertactions, pV 91-7, The Electrochemical Society Proceedings Series, Pennington, NJ. 1991. 433 p.

18 Botello-Zubiate M.E., Alvarez A., Martinez-Villafane A., Almeraya-Calderon F., Matutes-Aquino J.A. Influence of magnetic water treatment on the calcium carbonate phase formation and the electrochemical corrosion behavior of carbon steel. Journal of Alloys and Compounds 369. 2004. pp. 256–259.

19 Маркин A. H., Легезин H. E. Исследование углекислотной коррозии стали в условиях осаждения солей // Защита металлов. 1993. Т. 29, № 3. С. 452–459.

REFERENCES

1 Ibragimov N. G., Hafisov A. R., Shaidakov V. V., Haidarov F. R., Emelyanov A.V., Golubev M.V., Kashtanova L. E., Chernova K.V., Bugay D.E., Laptev A. B. Oslozhneniya v neftedobyche [Complications in oil production] Ufa, Monography Publ., 2003. 302 p. [in Russian].

2 Crabtri M., Eslinger M., Fletcher D. and etc. Treatment from scaling — removing and preventing their formation Neftegazovoe obozrenie — Oil and gas review. 2002, vol. 7, no. 2, pp. 52–73. [in Russian].

3 Kashavtsev V. E., Mishenko I. T. Soleobrazovanie pri dobyche nefti. [Salt formation during oil production]. Moscow, Orbita-М Publ., 2004. 432 p. [in Russian].

4 Takaeva M. A., Musaeva M. A., Ah-madova H. H. and etc. Intensification of pro-cesses of Grozny oil and heavy hydrocarbon raw preparation and processing of under the magnetic field influence. Neftegazovoe delo — Oil and gas business. 2011, no. 3, pp. 223–230. [in Russian]. Available at: http://ogbus.ru/authors/Takaeva/Takaeva_2.pdf (accessed 07.10.2016).

5 Takaeva M. A., Musaeva M. A., Ahmadova H. H. and etc. Effect of emulsion breakers and magnetic field on a depth of Grozny oil desalting Neftegazovoe delo — Oil and gas business. 2011, no. 2, pp. 121–127. [in Russian]. Available at: http://ogbus.ru/authors/Takaeva/Takaeva_1.pdf (accessed 07.10.2016).

6 Alimi F., Tlili M., Ben Amor M., Maurin G., Gabrielli C. Influence of magnetic field on calcium carbonate precipitation in th-epresence of foreign ions Surface. Engineer-ing and Applied Electrochemistry. 2009, vol. 45, no. 1, рр. 56–62.

7 Morse J. W., Arvidson R. S., Luttge A. Calcium Carbonate Formation and Disso-lution Chem. Rev., 2007, vol. 107, no. 2, рр. 342–381.

8 Telin A.G., Kresteleva I.V., Bo-risov G.K. and etc. About the effect of low-frequency magnetic field on persistent water

их полиморфности (рисунки 3, 4). В образце СаСО3, полученном в магнитном поле Земли, присутствуют вытянутые кристаллы арагонита, который является тер-модинамически наиболее устойчивой фазой. При кри-сталлизации карбоната кальция в присутствии ЭМП наблюдается изменение размеров и формы образовав-шихся кристаллов, представляющих собой частицы с закругленными гранями. По-видимому, поликристал-лические структуры СаСО3, формирующиеся на поверхности металла, препятствуют проникновению агрессивных газов, снижая тем самым общую скорость коррозии.

Электронно-микроскопический анализ образую-щихся кристаллов сульфата кальция показал, что в отсутствии электромагнитного воздействия твердая

фаза представлена зернами столбчатого габитуса, которые образуют сростки и друзы (рисунок 4а). Под действием электромагнитного поля (рисунок 4б) кри-сталлы представляют собой частицы неправильной формы с закругленными гранями (рисунок 4б).

ВыводыТаким образом, применение резонансно-волнового

комплекса может обеспечить защиту стали 20 от угле-кислотной коррозии в минерализованной воде, содер-жащей ионы Ca2+.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 14-33-00022).

Page 5: УДК 620.193 О ВЛИЯНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ...ngdelo.ru/files/ngdelo/2016/4/ngdelo-4-2016-p167-171.pdf · 167 Материаловедение и

171Материаловедение и защита от коррозии

2016, т. 14, № 4

emulsions demulsification Neft. Gaz. Novatsii — Oil. Gas. Novation. 2013, no. 8, pp. 68–72. [in Russian].

9 Shaihulov A. M., Boichuk A. A., Do-kichev V. A. and etc. Influence of magnetic field on demulsification of Kiengopskoye field formation A4 oil-water emulsion. Neft-egazovoe delo — Oil and gas business.2014, vol. 12, no. 1, p. 141–148. [in Russian].

10 Dokichev V. A., Ishmuratov F. G., Koptyaeva E. I. and etc. Effect of the electro-magnetic field on the crystallization of calci-um carbonate, barium and strontium sulfates. Neft. Gaz. Novatsii — Oil. Gas. Novation. 2015, no. 6, pp. 52–55. [in Russian].

11 Akshentsev V. G., Alimbekov R. I., Alimbekova S. R. etc. Elektromagnitnyi izlu-chatel', ustroistvo i sposob ingibirovaniya obrazovaniya otlozhenii i korroziiskvazhin-nogo oborudovaniya [Electromagnetic trans-ducer, device and a method for inhibiting salt deposits formation and corrosion of well equipment]. Pat. No. 2570870 Russian Fed-eration. 2015. 3 p. [in Russian].

12 GOST R 9.905-2007 Corrosion and aging protection unified system. Methods for corrosion testing. General requirements. M.: Standartinform Publ., 2009. 17 p. [in Russian].

13 Inushin N.V., Kashtanova L.E., Laptev A. B. Magnitnaya obrabotka promys-lovyh zhidkostei. [Magnetic treatment of field liquids]. Ufa, Reactiv Publ., 2000. 58 p. [in Russian].

14 Kovach V.I., Alivanov V.V., Shaida-kov V.V. Magnetic fluid activation as a method of corrosion protection. Neftegazovoe hozyaistvo — Oil industry . 2002, no.10, pp. 26–30. [in Russian].

15 Fedotov M.A., Taraban E.A., Zaiko-vskiy V. I. and etc. The studying of magnetic field influence on processes of iron hydroxide (III) formation Zhurnal neorganicheskoi himii — Nonorganic chemistry journal. 1998, no. 3, pp. 451−457. [in Russian].

16 Lesnin V.I., Dunin A.G., Havkin A.Y. Water solutions fisicochemical charac-teristics changes under electromagnetic field influence. Zhurnal fizicheskoi himii-Physical chemistry journal, 1993, vol. 67, no. 7, pp. 1561–1662. [in Russian].

17 Davenport A.J., Isaacs H.S., Kendig M.W. The Application of Surface Analysis Methods to Environmental Material Intertac-tions, p.V 91-7, The Electrochemical Society Proceedings Series, Pennington, NJ. 1991. 433 р.

18 Botello-Zubiate M.E., Alvarez A., Martinez-Villafane A., Almeraya-Calderon F., Matutes-Aquino J. A. Influence of magnetic water treatment on the calcium carbonate phase formation and the electrochemical cor-rosion behavior of carbon steel. Journal of Al-loys and Compounds 369. 2004, pp. 256–259.

19 Markin A. N., Legezin N. E. Steel carbon dioxide corrosion research in a salt deposition. Zashita metallov — Metals pro-tection. 1993, vol. 29, no. 3, pp. 452–459. [in Russian].

Черняева Е. Ю., канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры общей химии ФГБОУ ВО УГАТУ, г. Уфа, Российская ФедерацияE. Y. Chernyaeva, Candidate of Engineering Sciences, Docent, Associate Professor of the Chair General Chemistry FSBEI HE USATU, Ufa, the Russian Federation

Саяпова В. В., канд. техн. наук доцент, доцент кафедры общей химии ФГБОУ ВО УГАТУ, г. Уфа, Российская ФедерацияV. V. Sayapova, Candidate of Engineering Sciences, Docent, Associate Professor of the Chair General Chemistry FSBEI HE USATU, Ufa, the Russian Federation Алимбекова С. Р., канд. техн. наук, стар-ший научный сотрудник кафедры общей химии ФГБОУ ВО УГАТУ, г. Уфа, Российская ФедерацияS. R. Alimbekova, Candidate of Engineering Sciences, Senior Research Officer of the Chair General Chemistry FSBEI HE USATU, Ufa, the Russian Federation e-mail: [email protected]Волошин А. И., д-р техн. наук, профессор, старший научный сотрудник кафедры общей химии ФГБОУ ВО УГАТУ г. Уфа, Российская ФедерацияA. I. Voloshin, Doctor of Engineering Sciences, Professor, Senior Research Officer of the Chair General Chemistry, FSBEI HE USATU, Ufa, the Russian FederationКулешов С. П., д-р хим. наук, зав. лаборато-рией ООО «СамараНИПИнефть», г. Самара, Российская ФедерацияS. P. Kuleshov, Doctor of Chemical Sciences, Head of Laboratory LLC SamaraNIPIneft, Samara, the Russian FederationДокичев В. А., д-р хим. наук, профессор, зав. лабораторией ФГБУН Уфимский Институт химии РАН, г. Уфа, Российская ФедерацияV. A. Dokichev Doctor of Chemical Sciences, Professor, Head of Laboratory, Ufa University of Chemistry of Russian Academy of Sciences, Ufa, the Russian Federation