脫水撬精餾柱與緩沖罐盤(pán)管防腐技術(shù)研究

田曉龍 李夢(mèng)潔 馬玉琴 姜濤

(中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司第一采氣廠,陜西西安710021)

脫水撬精餾柱與緩沖罐盤(pán)管防腐技術(shù)研究

田曉龍 李夢(mèng)潔 馬玉琴 姜濤

(中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司第一采氣廠,陜西西安710021)

靖邊氣田在天然氣開(kāi)采的過(guò)程中廣泛使用了撬裝脫水工藝，受地層水礦化度及分離不徹底等因素影響，用于物理脫水的三甘醇很容易污染、變質(zhì)，不斷腐蝕精餾柱及緩沖罐換熱盤(pán)管，甚至因?yàn)楦g造成脫水撬檢修投產(chǎn)后出現(xiàn)了二次檢修，大大降低了設(shè)備的完好率及使用率，也給安全生產(chǎn)帶來(lái)了不便。本文主要針對(duì)脫水橇運(yùn)行現(xiàn)狀中的精餾柱及緩沖罐換熱盤(pán)管腐蝕穿孔進(jìn)行防腐技術(shù)的研究。

精餾柱;換熱盤(pán)管;防腐技術(shù)

靖邊氣田自1997年投入開(kāi)發(fā)以來(lái)，已使用了幾十套不同類型和規(guī)格的撬裝式天然氣脫水裝置用于集氣站天然氣深度脫水，其良好的性能為氣田的生產(chǎn)提供了有利保障，并成為集氣站生產(chǎn)的核心設(shè)備。針對(duì)脫水撬運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的精餾柱及緩沖罐盤(pán)管腐蝕問(wèn)題一直未能尋求到較好的防范措施，并長(zhǎng)期困擾天然氣脫水加工，致使水露點(diǎn)不合格，管道輸送能力降低。

1 脫水撬精餾柱及緩沖罐盤(pán)管腐蝕故障的表現(xiàn)形式

2009年至2014年，某廠管理的92座集氣站多套脫水撬都曾在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)槊撍司s柱及緩沖罐盤(pán)管腐蝕故障致集氣站停產(chǎn)被動(dòng)檢修。通過(guò)對(duì)脫水撬的運(yùn)行檢查，我們發(fā)現(xiàn)，一旦出現(xiàn)腐蝕穿孔，就會(huì)出現(xiàn)如下?tīng)顩r：

（1）三甘醇再生效果降低，脫水露點(diǎn)不合格，升至標(biāo)準(zhǔn)露點(diǎn)以上。

（2）三甘醇溶液污染發(fā)泡，精餾柱伴有大量刺鼻嚴(yán)重的異味水汽冒出，三甘醇損耗超標(biāo)，液位下降明顯。

（3）三甘醇循環(huán)泵往復(fù)頻次較原處理量設(shè)置泵次有所提高，閃蒸罐無(wú)法建壓，也無(wú)法建立閃蒸液位。

（4）三甘醇富液出精餾柱換熱管線溫度下降明顯。

（5）三甘醇粘度降低，結(jié)晶鹽堵塞三甘醇循環(huán)管路或管路中有大量結(jié)晶鹽顆粒存在。

2 脫水撬精餾柱盤(pán)管腐蝕穿孔成因分析

2.1 腐蝕成因分析

2.2 腐蝕環(huán)境分析

（1）天然氣生產(chǎn)過(guò)程中攜帶出的高礦化度地層水、凝析油、腐蝕產(chǎn)物、機(jī)械雜質(zhì)及化學(xué)助劑等雜質(zhì)未被分離器完全分離，而直接帶入脫水裝置，預(yù)處理深度不夠造成三甘醇溶液的嚴(yán)重污染帶來(lái)的腐蝕。

（2）含硫天然氣中的酸性組分（H2S、CO2）溶解在三甘醇中，降低了三甘醇的PH值，造成三甘醇溶液酸度提高，且硫化氫與三甘醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無(wú)機(jī)酸脂，加速三甘醇溶液的變質(zhì)所帶來(lái)的酸腐蝕。

（3）高礦化度地層水進(jìn)入三甘醇溶液后，其中的無(wú)機(jī)鹽分（CaCl2、NaCl、MgCl2等）易與再生三甘醇發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)結(jié)晶醇（結(jié)晶絡(luò)合物）并形成累積，流經(jīng)精餾柱及緩沖罐盤(pán)管時(shí)帶來(lái)的磨損及應(yīng)力腐蝕。

（4）鮮三甘醇保管工作不善，使其意外混入其它雜質(zhì)或者敞口儲(chǔ)存，導(dǎo)致三甘醇的氧化而產(chǎn)生有機(jī)酸的腐蝕。

4 預(yù)防精餾柱及緩沖罐盤(pán)管腐蝕研究

針對(duì)精餾柱盤(pán)管腐蝕穿孔現(xiàn)象，最有效的對(duì)策就是降低或打破金屬腐蝕條件，改變腐蝕環(huán)境，并采取積極工藝運(yùn)行措施，同步加大設(shè)備腐蝕及運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，采用新工藝才能延長(zhǎng)或從根本上解決腐蝕現(xiàn)象。

（1）配合設(shè)備檢修，我們對(duì)所有使用的脫水撬精餾柱及緩沖罐盤(pán)管腐蝕坑點(diǎn)進(jìn)行了壁厚檢測(cè)，并采用手動(dòng)試壓泵對(duì)盤(pán)管進(jìn)行打壓1MPa，30分鐘低壓穩(wěn)壓水試驗(yàn)，對(duì)壁厚減薄或出現(xiàn)腐蝕穿孔的盤(pán)管采用整根管件進(jìn)行整體熱煨焊接，重新更換安裝，避免形成焊縫腐蝕而帶來(lái)金屬盤(pán)管腐蝕，解決已經(jīng)出現(xiàn)的精餾柱盤(pán)管腐蝕穿孔問(wèn)題，但在經(jīng)過(guò)2-3年的腐蝕環(huán)境運(yùn)行后，問(wèn)題再次出現(xiàn)。

（2）脫水撬檢修過(guò)程中，克服設(shè)計(jì)限制，采取化學(xué)清洗，徹底的對(duì)脫水撬內(nèi)的沉積物進(jìn)行清理，同時(shí)延長(zhǎng)水聯(lián)運(yùn)時(shí)間，由原來(lái)的24小時(shí)延長(zhǎng)至72小時(shí)，每日更換聯(lián)運(yùn)水溶液（直至聯(lián)運(yùn)水溶液清潔，PH值測(cè)試中性），避免新加入的三甘醇因沉積物未徹底清理造成運(yùn)行較短時(shí)間變黑，降低三甘醇污染，延長(zhǎng)金屬盤(pán)管使用壽命。

（3）加強(qiáng)運(yùn)行管理，全面調(diào)整在用高效分離設(shè)備工藝參數(shù)，根據(jù)氣井產(chǎn)水量變化合理加密分離排液，降低進(jìn)入吸收塔天然氣攜液量，尤其是加強(qiáng)大高礦化度產(chǎn)水井進(jìn)塔前原料氣分離預(yù)處理工作，防止游離水污染三甘醇，降低腐蝕環(huán)境的形成。

（4）對(duì)產(chǎn)凝析油、加注泡排液、礦化度較高的氣井，定期化驗(yàn)三甘醇，加入磷酸三丁酯消泡、加入乙醇胺調(diào)節(jié)三甘醇PH值，降低弱酸、弱堿的形成條件，延緩腐蝕。

（5）整體優(yōu)化所有脫水撬工藝運(yùn)行參數(shù)，確保水露點(diǎn)合格的同時(shí)，降低三甘醇泵的運(yùn)行頻率，降低三甘醇所含鹽類對(duì)管線內(nèi)部的局部應(yīng)力腐蝕（沖蝕）。

（6）增加設(shè)備配置，對(duì)氣井所產(chǎn)地層水礦化度相對(duì)較高的分離進(jìn)行了強(qiáng)化，增加DN1000的臥式、螺道分離器，徹底分離氣流中攜帶的游離水組分，降低三甘醇變質(zhì)、發(fā)泡形成條件，延緩腐蝕環(huán)境的

4 HS-128防腐新技術(shù)應(yīng)用建議

（1）HS-128涂層可全面應(yīng)用在我廠脫水撬精餾柱的加工、防腐制作，但具體的防腐時(shí)效需要進(jìn)一步驗(yàn)證，以便總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展該技術(shù)在其它設(shè)備的適用性推廣。

（2）針對(duì)緩沖罐盤(pán)管，需要進(jìn)一步開(kāi)展成膜物為環(huán)氧三聚氫胺甲醛樹(shù)脂的TH-847（底2+面2）HS-128（面2）六道漆的復(fù)合涂層防腐掛片試驗(yàn)研究，以期獲得解決涂層與鋼材附著力及其致密性更詳實(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論，攻克耐腐蝕、耐高溫的難關(guān)。HS-128涂層可應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)已使用2-3年的金屬盤(pán)管上，用于延緩腐蝕，降低整體盤(pán)管加工、制作的周期，降低成本消耗。

（3）精餾柱及緩沖罐盤(pán)管成品裝卸、運(yùn)輸過(guò)程中，必須采用較軟的材料進(jìn)行整體包裹，安裝中防止工器具敲擊、剮蹭損壞表面涂層，影響整體防腐性能。

田曉龍（1987-）男，漢族，甘肅慶陽(yáng)人，助理主辦，主要從事人力資源管理工作。