田曉龍 李夢潔 馬玉琴 姜濤

(中國石油天然氣股份有限公司長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管防腐技術(shù)研究

田曉龍 李夢潔 馬玉琴 姜濤

(中國石油天然氣股份有限公司長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采的過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管，甚至因為腐蝕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)帶來了不便。本文主要針對脫水橇運行現(xiàn)狀中的精餾柱及緩沖罐換熱盤管腐蝕穿孔進行防腐技術(shù)的研究。

精餾柱;換熱盤管;防腐技術(shù)

靖邊氣田自1997年投入開發(fā)以來，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。針對脫水撬運行過程中出現(xiàn)的精餾柱及緩沖罐盤管腐蝕問題一直未能尋求到較好的防范措施，并長期困擾天然氣脫水加工，致使水露點不合格，管道輸送能力降低。

1 脫水撬精餾柱及緩沖罐盤管腐蝕故障的表現(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行過程中因為脫水撬精餾柱及緩沖罐盤管腐蝕故障致集氣站停產(chǎn)被動檢修。通過對脫水撬的運行檢查，我們發(fā)現(xiàn)，一旦出現(xiàn)腐蝕穿孔，就會出現(xiàn)如下狀況：

（1）三甘醇再生效果降低，脫水露點不合格，升至標準露點以上。

（2）三甘醇溶液污染發(fā)泡，精餾柱伴有大量刺鼻嚴重的異味水汽冒出，三甘醇損耗超標，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，閃蒸罐無法建壓，也無法建立閃蒸液位。

（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)過程中攜帶出的高礦化度地層水、凝析油、腐蝕產(chǎn)物、機械雜質(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重污染帶來的腐蝕。

（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)，生成無機酸脂，加速三甘醇溶液的變質(zhì)所帶來的酸腐蝕。

（3）高礦化度地層水進入三甘醇溶液后，其中的無機鹽分（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)精餾柱及緩沖罐盤管時帶來的磨損及應(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)或者敞口儲存，導(dǎo)致三甘醇的氧化而產(chǎn)生有機酸的腐蝕。

4 預(yù)防精餾柱及緩沖罐盤管腐蝕研究

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

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

（2）脫水撬檢修過程中，克服設(shè)計限制，采取化學(xué)清洗，徹底的對脫水撬內(nèi)的沉積物進行清理，同時延長水聯(lián)運時間，由原來的24小時延長至72小時，每日更換聯(lián)運水溶液（直至聯(lián)運水溶液清潔，PH值測試中性），避免新加入的三甘醇因沉積物未徹底清理造成運行較短時間變黑，降低三甘醇污染，延長金屬盤管使用壽命。

（3）加強運行管理，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，降低進入吸收塔天然氣攜液量，尤其是加強大高礦化度產(chǎn)水井進塔前原料氣分離預(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）對產(chǎn)凝析油、加注泡排液、礦化度較高的氣井，定期化驗三甘醇，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行參數(shù)，確保水露點合格的同時，降低三甘醇泵的運行頻率，降低三甘醇所含鹽類對管線內(nèi)部的局部應(yīng)力腐蝕（沖蝕）。

（6）增加設(shè)備配置，對氣井所產(chǎn)地層水礦化度相對較高的分離進行了強化，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，但具體的防腐時效需要進一步驗證，以便總結(jié)經(jīng)驗，開展該技術(shù)在其它設(shè)備的適用性推廣。

（2）針對緩沖罐盤管，需要進一步開展成膜物為環(huán)氧三聚氫胺甲醛樹脂的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研究，以期獲得解決涂層與鋼材附著力及其致密性更詳實的試驗數(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)場已使用2-3年的金屬盤管上，用于延緩腐蝕，降低整體盤管加工、制作的周期，降低成本消耗。

（3）精餾柱及緩沖罐盤管成品裝卸、運輸過程中，必須采用較軟的材料進行整體包裹，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，甘肅慶陽人，助理主辦，主要從事人力資源管理工作。