سبد خرید
هیچ محصولی در سبد خرید نیست.
Dr.Mirbagheri
صنعت نفت و گاز یکی از بزرگترین مصرفکنندگان بیوسایدها بهمنظور جلوگیری از خوردگی میکروبی و گرفتگی خطوط انتقال است. در این مقاله بررسی میکنیم که چطور میکروارگانیسمهای SRB (باکتریهای کاهنده سولفات) میتوانند باعث خوردگی مخازن و لولهها شوند و بیوسایدهای اکسیدکننده و غیر اکسیدکننده چطور این مشکل را حل میکنند. همچنین به نکات ایمنی، روشهای تزریق و زمانبندی مصرف در میادین نفتی و واحدهای فرآیندی پرداخته میشود.
خوردگی میکروبی یا MIC (Microbially Influenced Corrosion) یکی از چالشهای مهم در تاسیسات نفت و گاز است. این نوع خوردگی نه تنها باعث کاهش ضخامت و استحکام فلزات میشود، بلکه در صورت بیتوجهی میتواند منجر به نشت نفت، انفجار و آلودگیهای زیستمحیطی گردد. در میان انواع مختلف میکروارگانیسمهای دخیل در MIC، باکتریهای کاهنده سولفات (SRB) از مهمترین و خطرناکترین گونهها محسوب میشوند.
این باکتریها معمولاً در محیطهای بیهوازی نظیر کف لولهها، تانکهای ذخیره و لایههای رسوبی رشد میکنند. آنها با استفاده از سولفات بهعنوان پذیرنده نهایی الکترون، ترکیبات آلی یا هیدروژن را اکسید کرده و سولفید هیدروژن (H₂S) تولید میکنند. این گاز بهشدت خورنده است و در تماس با آهن یا فولاد سبب تشکیل سولفید آهن و در نهایت تخریب ساختار فلزی میشود. تجمع بیوفیلمهای حاصل از فعالیت SRBها نیز انتقال الکترون را تسهیل کرده و سرعت خوردگی را چندین برابر افزایش میدهد.
برای کنترل رشد این میکروارگانیسمها، بیوسایدها (Biocides) به عنوان مواد شیمیایی ضد میکروبی در سیستمهای نفتی مورد استفاده قرار میگیرند. این مواد را میتوان به دو گروه اصلی تقسیم کرد: بیوسایدهای اکسیدکننده و غیراکسیدکننده.
بیوسایدهای اکسیدکننده، مانند پراستیک اسید (Peracetic acid)، کلر آزاد و دیاکسید کلر، با آزادسازی اکسیژن فعال یا سایر عوامل اکسیدکننده، غشاهای سلولی را تخریب کرده و ترکیبات حیاتی سلول مانند پروتئینها و آنزیمها را اکسید میکنند. مزیت این دسته از بیوسایدها، سرعت اثر بالا و توانایی حذف سریع لایههای بیوفیلم است. با این حال، در تماس طولانی ممکن است باعث خوردگی فلزات یا ایجاد ترکیبات ناخواسته شوند و به همین دلیل معمولاً بهصورت مقطعی تزریق میگردند.
در مقابل، بیوسایدهای غیراکسیدکننده مانند گلوتارآلدئید (Glutaraldehyde)، ایزوتیازولینها (Isothiazolinones)، DBNPA و آمونیومهای چهارتایی (QACs) با هدف قرار دادن ساختارهای خاص سلولی از جمله آنزیمهای متابولیکی و دیواره باکتری عمل میکنند. این ترکیبات پایداری شیمیایی بیشتری دارند و در محیطهای حاوی سولفید یا مواد آلی زیاد، عملکرد خود را بهتر از بیوسایدهای اکسیدکننده حفظ میکنند. گلوتارآلدئید یکی از متداولترین گزینهها در میادین نفتی است زیرا میتواند بهسرعت به داخل بیوفیلم نفوذ کرده و سلولهای فعال و غیرفعال را از بین ببرد.
روش انتخاب و تزریق بیوساید به عوامل متعددی از جمله نوع سیستم، نرخ جریان، دما و غلظت میکروبی بستگی دارد. در خطوط انتقال و مخازن ذخیره معمولاً از دو روش تزریق پیوسته (Continuous dosing) و ضربهای (Batch dosing) استفاده میشود.
در روش پیوسته، مقدار کمی از بیوساید بهطور مداوم به جریان تزریق میشود تا از رشد مجدد میکروارگانیسمها جلوگیری کند. این روش برای سیستمهای در حال بهرهبرداری مداوم مناسب است. در روش ضربهای، مقدار بیشتری از بیوساید در بازههای زمانی مشخص تزریق میگردد تا رسوبات زیستی و تجمعات باکتریایی بهطور ناگهانی از بین بروند. بسیاری از شرکتهای بهرهبردار ترکیبی از این دو روش را برای بیشترین اثربخشی بهکار میبرند.
بیوسایدها موادی سمی هستند و در صورت استفادهی نادرست میتوانند خطراتی برای کارکنان و محیط زیست ایجاد کنند. تماس پوستی یا استنشاق بخارات برخی از بیوسایدها مانند گلوتارآلدئید میتواند موجب تحریک سیستم تنفسی و پوست شود. بنابراین استفاده از تجهیزات حفاظت فردی مانند دستکش، عینک ایمنی و ماسک الزامی است.
از منظر زیستمحیطی نیز دفع پسابهای حاوی بیوساید باید طبق دستورالعملهای زیستمحیطی انجام گیرد. بسیاری از شرکتها به سمت استفاده از بیوسایدهای زیستتخریبپذیر و کمسمتر، مانند پراستیک اسید و ترکیبات طبیعی ضد میکروب، حرکت کردهاند تا اثرات مخرب بر اکوسیستمهای آبی را کاهش دهند.
بیوسایدها ابزار حیاتی در حفظ سلامت خطوط لوله، مخازن و تجهیزات فرآیندی در صنعت نفت و گاز به شمار میآیند. با شناخت دقیق مکانیسمهای خوردگی میکروبی بهویژه ناشی از SRBها، انتخاب درست نوع بیوساید و اعمال برنامهی منظم تزریق، میتوان طول عمر تجهیزات را افزایش داد و از خسارات اقتصادی و زیستمحیطی جلوگیری کرد. آیندهی صنعت در این حوزه به سمت بیوسایدهای پایدارتر، هوشمندتر و سازگارتر با محیط زیست در حرکت است؛ ترکیباتی که نهتنها میکروارگانیسمها را از بین میبرند، بلکه به حفظ تعادل اکولوژیکی نیز احترام میگذارند.