脫水橇精餾柱盤管腐蝕穿孔判斷與對策探討

田曉龍 馬玉琴 李夢潔 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）

脫水橇精餾柱盤管腐蝕穿孔判斷與對策探討

田曉龍 馬玉琴 李夢潔 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）

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，很容易造成三甘醇污染、變質(zhì)，使天然氣的脫水露點無法達標。隨著使用年限的增加，其在生產(chǎn)運行過程中暴露的精餾柱換熱盤管腐蝕穿孔問題也愈來愈多，甚至造成檢修投產(chǎn)后出現(xiàn)二次檢修，大大縮短了設(shè)備的使用壽命，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)狀中出現(xiàn)精餾柱換熱盤管腐蝕穿孔進行判斷與防范對策進行探討。

精餾柱換熱盤管；腐蝕判斷；對策探討

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。但針對脫水撬運行過程中出現(xiàn)的精餾柱盤管腐蝕問題未能尋求到較好的防范措施。

1 脫水撬精餾柱腐蝕穿孔問題判斷

（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 精餾柱盤管腐蝕源調(diào)查

脫水撬在運行的過程中，金屬盤管直接接觸的物質(zhì)就是飽含地層水的三甘醇溶液。新鮮的三甘醇無色透明，在現(xiàn)場應(yīng)用過程中由于受到參數(shù)控制、原料氣氣質(zhì)等一些因素的影響，導致三甘醇在外觀及性質(zhì)發(fā)生變化，主要表現(xiàn)為三甘醇溶液變黑、三甘醇溶液中含有凝析油、三甘醇發(fā)泡以及含有結(jié)晶鹽等，通過對三甘醇的各項物化指標與污染三甘醇的物化指標對比，以及集氣站對三甘醇的使用過程工藝調(diào)查分析，造成精餾柱盤管腐蝕源（污染三甘醇）的主要因素有以下幾方面：

（1）天然氣生產(chǎn)過程中。

（2）含硫天然氣中的酸性組分（H2S、CO2）溶解在三甘醇中。

（3）高礦化度地層水進入三甘醇溶液后。

（4）三甘醇溶液再生時。

（5）鮮三甘醇保管工作不善。

3 預(yù)防精餾柱盤管腐蝕對策探討

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，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，才能延長或從根本上解決腐蝕現(xiàn)象。

（1）配合設(shè)備檢修，對使用的脫水撬精餾柱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)腐蝕穿孔的盤管進行了整體熱煨焊接，重新更換安裝，解決已經(jīng)出現(xiàn)的精餾柱盤管腐蝕穿孔問題。

（2）脫水撬檢修過程中，克服設(shè)計限制，采取化學清洗，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。

（4）對產(chǎn)凝析油、加注泡排液、礦化度較高的氣井，定期檢測三甘醇，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，降低三甘醇損耗，提高脫水露點，防止三甘醇污染變質(zhì)。

（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)部的局部沖蝕。

（6）增加設(shè)備配置，我們對南1、南7、南30站管轄氣井所產(chǎn)地層水礦化度相對較高的分離進行了強化，分別增加了一具DN1000的分離器，對南3增壓集氣站增加了DN1500旋風螺道分離器，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，經(jīng)過兩年多的管理運行，上述集氣站脫水良好，精餾柱盤管經(jīng)強制打壓仍然滿足脫水運行要求，通過對三甘醇取樣化驗分析，無機鹽及酸性組分明顯降低，金屬腐蝕明顯延緩，也未因盤管腐蝕引發(fā)二次檢修及設(shè)備停運。

4 降低精餾柱腐蝕穿孔的建議：

在脫水撬運行的過程中，我們積極采取腐蝕對策降低盤管腐蝕速率，延緩設(shè)備使用壽命，但就根本上解決金屬腐蝕仍然建議開展如下工作：

（1）金屬盤管的加工盡可能采用整根管件制作，避免形成焊縫腐蝕而帶來金屬盤管腐蝕，造成脫水撬停運。

（2）采用廢舊三甘醇減壓蒸餾、過濾再生回收工藝，對站場三甘醇定期開展再生提純，確保在用三甘醇不含鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽等金屬鹽類，從污染源上降低三甘醇污染變質(zhì)。

（3）在滿足主要生產(chǎn)技術(shù)、工藝和經(jīng)濟指標的前提下，精餾柱盤管的制作材料應(yīng)盡可能使用給定腐蝕條件下穩(wěn)定性好的材料，如不銹鋼管材或金屬管表面采取化學鍍、電鍍、熱噴鍍、熱溶浸鍍一層耐腐性良好的金屬、金屬合金（如：Ni等金屬）。

（4）對現(xiàn)有金屬（鋼管）盤管采取內(nèi)外壁防腐耐高溫覆蓋層保護，阻隔污染三甘醇的金屬腐蝕。

（5）建立金屬盤管的壁厚檢測制度（對盤管全浸沒、半浸沒分開檢測），并對檢測數(shù)據(jù)進行對比分析、存檔，及時掌握了壁厚減薄及歷史變化情況，同步采用探查設(shè)備探查盤管局部性壁厚減薄等初始腐蝕階段現(xiàn)象，采取預(yù)防性措施或維修，消除誘發(fā)精餾柱盤管腐蝕穿孔等突發(fā)性事故成因。

[1]張文鐘,高嵩,戰(zhàn)風濤.環(huán)烷酸基咪唑啉類緩蝕劑的合成及緩蝕性能評價[J].廣東化工,2013,(14):56-57.

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。