Рентгенофлуоресцентное определение серы в продуктах коррозии как способ оценки целостности нефтезаводского оборудования

Оценены аналитические возможности метода рентгенофлуоресцентной спектрометрии с волновой дисперсией (РФА ВД) при определении общей серы в коррозионных отложениях нефтезаводского и нефтехимического оборудования в целях ранней диагностики деградации материалов. Проанализированы образцы отложений, отобранные с различного технологического оборудования, подверженного воздействию агрессивных сред. Общее содержание серы определяли безэталонным методом фундаментальных параметров и на основе градуировочных зависимостей, которые строили при анализе стандартных образцов с использованием регрессионных моделей. В качестве стандартных служили образцы коррозионных отложений технологического оборудования, основой которых являются сульфиды и сульфаты железа. Содержание серы в стандартных образцах устанавливали гравиметрически. При построении градуировочных зависимостей необходимо предварительно изучить влияние железа (основы) и других значимых компонентов (например, кальция) на результат определения серы. Для корректного определения серы также следует учитывать ее преобладающую валентную форму в продуктах коррозии: сульфатную форму нахождения серы подтверждает наличие сателлитного пика SKβ’ в спектре рентгеновской флуоресценции. Разработанная методика позволяет оперативно проводить анализ, необходимый для контроля состояния оборудования нефтегазовых предприятий, прогнозирования остаточного ресурса и оценки рисков, связанных с эксплуатацией.

1. Ященко И. Г., Перемитина Т. О., Лучкова С. В. Исследование особенностей физико-химических свойств сернистых нефтей с применением кластерного анализа и метода главных компонент / Геология нефти и газа. 2016. № 4. С. 70 – 76.

2. Лукашов С. В., Пуцко Т. В., Ноздрачева Е. В. Оптимизация метода количественного определения сероводорода в нефти / МНИЖ. 2024. № 4. С. 142 – 149. DOI: 10.23670/irj.2024.142.149

3. Лисовский Н. Н., Халимов Э. М. О классификации трудноизвлекаемых запасов / Вест. ЦКР Роснедра. 2009. № 6. С. 33 – 35.

4. Снигирь Д. Н. Ретроспективный анализ причин аварий на магистральном трубопроводе / Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2024. № 12-3. С. 203 – 207. DOI: 10.24412/2500-1000-2024-12-3-203-207

5. Лысова В. Н., Хайбулов Р. А. Компиляция данных по оптимизации работы трубчатых печей / Нефтегазовые технологии и экологическая безопасность. 2023. № 3. С. 7 – 14. DOI: 10.24143/18120-9498-2023-3-7-14

6. Сафронова Е. В., Спиридонов А. В., Молоток Е. В., Трус В. А. Компьютерное моделирование и оптимизация процессов теплообмена в программе Ansys на примере теплообменного аппарата установки АВТ-2 ОАО «НАФТАН» / Вест. Полоцкого гос. ун-та. Серия B. Промышленность. Прикладные науки. 2024. № 1. С. 95 – 100. DOI: 10.52928/2070-1616-2024-49-1-95-100

7. Тангиев М. М., Назаров В. П. Предремонтная подготовка резервуаров, осложненная пирофорными отложениями / Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2024. № 3. С. 52 – 57. DOI: 10.25257/fe.2024.3.52-57

8. Пахомова М. И., Лозинский А. В., Ефимов В. Н., Кучин Д. П. Решение проблем высокотемпературной сернистой коррозии на установках первичной переработки нефти / Успехи в химии и химической технологии. 2021. Т. 35. № 5. С. 131 – 134.

9. Панков А. Н. Анализ качества информационных автоматизированных систем управления предприятиями нефтеперерабатывающей промышленности / Вест. РИНХ. 2012. № 4(40). С. 128 – 133.

10. Крекнин Ю. С., Сафонов Л. А. Рентгеноспектральный анализ продуктов износа газотурбинных двигателей способом фундаментальных параметров / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 4. С. 12 – 15.

11. Равшанов М. И., Аронбаев Д. М., Аронбаев С. Д. Критический обзор стандартных методов определения серы в нефтепродуктах и моторных топливах / Universum: химия и биология. 2024. № 9(123). С. 49 – 70. DOI: 10.32743/unichem.2024.123.9.18161

12. Горшков А. А., Авдин В. В., Учаев Д. А. и др. Физико-химические характеристики нанокомпозитов Fe3O4/TiO2 и Fe3O4/SiO2/TiO2, синтезированных гидротермальным пероксидным методом / Вест. ЮУрГУ. Серия: Химия. 2023. Т. 15. № 4. С. 139 – 148. DOI: 10.14529/chem230405

13. Чубаров В. М. Рентгенофлуоресцентное определение валентного состояния серы в золотосодержащих рудах / Вопросы естествознания. 2015. № 2(6). С. 73 – 76.

14. Sanchez E., Torres Deluigi M., Castellano G. Binding effects in sulfur Kα and Kβ X-ray emission spectra / J. Anal. At. Spectrom. 2019. Vol. 34. No. 2. P. 274 – 283. DOI: 10.1039/c8ja00345a

15. Пьянкова Л. А., Леванова О. В., Антонова А. А., Букин К. В. Определение валентного состояния серы в золотосодержащих рудах на WDXRF-спектрометре Спектроскан Макс-GVM / Сборник тезисов XX Международного совещания по кристаллохимии, рентгенографии и спектроскопии минералов. Санкт-Петербург, 2024. С. 143.

16. Кузьмина Т. Г., Хохлова И. В., Ромашова Т. В., Тронева М. А. Практика использования различных способов подготовки проб для рентгенофлуоресцентного определения макроэлементов в геологических породах, почвах и осадках / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2025. Т. 91. № 1. С. 15 – 23. DOI: 10.26896/1028-6861-2025-91-15-23

17. Финкельштейн А. Л., Сычева В. И., Чубаров В. М. и др. Рентгенофлуоресцентное определение основных элементов хромовых руд в прессованных порошковых пробах / Журн. СФУ. Серия: Химия. 2023. № 1. С. 116 – 126.