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浅谈压力容器的腐蚀与保护

2019/11/19 阅读:

摘要:油气田生产中的压力容器管理是重点,也是确保油气田开采的关键。而在油气作用下造成的压力容器腐蚀问题对其容器的安全使用造成了影响。本文对油气田压力容器腐蚀的主要原因及防腐措施进行了分析,并在此基础上对压力容器使用中的防腐管理问题进行了分析,提出了措施及建议,可为后期压力容器的腐蚀与保护提供参考。

关键字:压力容器;化学腐蚀;防腐处理

长庆油田属于大型油气田,产油量高及油质好,属于我国重要油田。该油田在开采中所使用的压力容器多达5000多个,其种类有分离器、换热器、储存容器等,属于油田开采的重点设备,一旦出现问题,必然对生产造成严重的影响。基于此,为保证长庆油田的安全生产,应加强对压力容器设备的检查与管理,发现问题及时修复,以防止事故发生。由于石油中一些如硫、磷等物质的存在,容易对压力容器造成腐蚀,影响其使用寿命及安全。对于此,油田开采中应采取有效措施应对,以保证使用安全,降低安全隐患。

1关于压力容器腐蚀的原因及分析

结合长庆油田实际情况,现所使用的压力容器大多采取合金材料制作,从其材质上讲,该种材料较一般碳钢材质具有较好的腐蚀性。但基于油气中所含有的一些如硫、氯等离子的存在,将对其容器内壁造成腐蚀。关于油气对压力容器腐蚀包括内腐蚀和外腐蚀,内腐蚀由内部介质所导致,是目前的研究难点和重点。内腐蚀有三个显著特点:气、水、烃固共存的多相流腐蚀介质;高温或高压环境;H2S,CO2,O2,Cl-和水分是主要的腐蚀物质,其中,H2S,CO2,O2是腐蚀剂,水是载体Cl-是催化剂。在三种腐蚀剂中,H2S和CO2的腐蚀是氢去极化腐蚀,H2S腐蚀类型除电化学腐蚀外,其最具危害的还是固体力学化学腐蚀,即硫化物应力腐蚀开裂、氢致开裂等,H2S可以导致五种开裂损伤:硫化物应力腐蚀开裂、氢鼓泡、氢致开裂、碱性应力腐蚀开裂等。结合以上分析,可认为造成油气田压力容器腐蚀的主要原因为电化学腐蚀,即在化学作用下而造成的腐蚀。基于此,从压力容器的防腐上,可从防止容器与油气中的一些化学物质发生电化学反应而起到阻止腐蚀的目的。

2关于防止油气田压力容器腐蚀的主要原因及分析

关于以上所述的压力容器腐蚀的主要原因,实际操作中可采取有效的措施加以应对。而结合其腐蚀机理及腐蚀介质的主要性质,可从以下几个方面进行控制,具体如下:(1)采取内衬或使用耐蚀合金及耐蚀钢制作压力容器;即在油气田压力容容器使用中,耐蚀合金或耐蚀钢的使用具有最高可靠性。对于高温、高压、高产气井恶劣腐蚀环境下,容器应该优先使用耐蚀合金或耐蚀钢。而结合现有该类材料具有较多的品种,可使用的耐蚀合金或耐蚀钢品种繁多,在实际选择中可针对温度、二氧化碳、硫化氢、氯根含量而有针对性地选用适应的钢种。而同时,由于耐蚀合金或耐蚀钢价格昂贵,对使用条件也有一定的要求,因此,为考虑成本及其他因素,通过严格的试验室模拟试验和相关技术经济评价后进行确定;如采用内衬法虽可以降低成本,但一旦内衬层出现问题,必然造成腐蚀。而如采用全部使用耐蚀合金及耐蚀钢制作,成本高,不经济。(2)采用内衬法实现防腐的目的。如对于一些低温压力容器,现所采用塑料内衬层进行防腐较为普遍。如现常用的内衬塑料材料有尼龙、PVC等。如现有所使用的一些内衬层在管壁中使用后,虽然可起到一定的防腐效果,但该种材料的耐腐蚀性及耐高温性能比较差,在一定程度上将造成其使用范围受到一定限制。(3)添加化学防锈剂等用于容器防腐。实际使用中,应用化学防腐剂在使用中具有工艺简单及反腐效果好等优势,在该种情况下,使用化学防腐剂,一方面能够改善金属表面的电荷及使得其金属表面钝化;另一方面,被吸附上的缓蚀剂非极性基团能够使金属表面形成一层疏水保护膜,阻碍与腐蚀反应有关的电荷或物质的转移,使腐蚀速度减小。(4)采取电镀法防止压力容器化学腐蚀的发生。如在采取电镀法进行防腐处理中,镍磷镀使用较多,其具以下优点:镀层均匀性好、附着力强、硬度高及抗磨性能好、抗腐蚀性能优良。目前,该种方式在一些油田容器中的应用较为广泛。即首先将化学镀镍技术应用于容器防腐,取得了巨大的经济效益。在非恶劣腐蚀环境下,化学镀镍技术可以使旧压力容器的使用寿命延长2倍以上,而对于新的容器,其使用寿命可高达4倍以上。此外,该种方法的使用可在内壁与外壁中进行使用,均可起到较好的防腐作用,可延长使用寿命及降低使用安全风险,该种方法属于现有长庆油田压力容器所使用的主要方法,对容器防腐起到积极作用。

3关于压力容器使用中的防腐管理与研究

结合现有情况,采取以上所说的防腐措施可对避免或降低压力容器的腐蚀起到很好的作用。但使用中如果不能做好管理与维护,其结果将必然造成防腐层出现问题,进而加速对压力容器的腐蚀。而实施对压力容器的有效管理可起到积极作用,具体如下:(1)做好压力容器的使用管理。如对于在压力容器使用时,该厂加强了日常的管理。首先,在设备使用过程中应保证物料的平稳过渡,以减少由于物料对容器壁造成的冲刷而使得容器发生腐蚀。尤其在物料过快出料的过程中则会对容器壁的韧性造成影响,即形成了应力腐蚀。因此,在物料储备过程中应控制流速及及物料的温度。再如,升温过快则容易使得容器壁受热不均匀而出现开裂。同时,对于一些容器应防止水分的存在而造成的电化学腐蚀情况出现,即实际使用中应及时清除淤积在容器底部的油污及各种杂质,保持容器干燥。(2)使用过程中应做好压力容器的维护及检测管理。如在压力容器使用过程中应做好维护,观察容器外观,如出现表面凸起及防腐层破坏等情况,应对其进行维护,经检测后方可使用。而同时,对于容器使用中的管理问题,必要时要有专业检验机构对焊缝、裂纹、磨损、变形处作磁粉检查和着色渗透。一旦发现容器出现裂纹或容器壁变薄等,可采取措施加以修复或更换,以使得压力容器的承压能力符合设计的要求及保证使用安全。

4结语

综上所述,对于油气田开采中所使用的压力容器的防腐管理问题属于企业管理的重点,同时也是企业生产的主要隐患点。在该种情况下,企业应采取有效措施加以应对。而本文对油气田压力容器腐蚀的主要原因及防腐措施进行了分析,并在此基础上对压力容器使用中的防腐管理问题进行了分析,提出维护保养与设备检测对防止压力容器腐蚀的价值。总之,油气田开采,压力容器防腐是重点,实际开采中应综合应对,以减少安全事故的发生。

参考文献:

[1]沈书乾,郭福平,李海三,齐洪洋,李程.化工压力容器腐蚀影响因素及防腐策略[J].石油化工设备,2017(02).

[2]唐志忠,黄兴军.浅析压力容器的防腐管理[J].无锡商业职业技术学院学报,2019(03).

[3]宋成立,林冠发,袁军涛,李磊.油田压力容器和储罐内涂层的应用技术研究[J].新技术新工艺,2016(02).

[4]刘杨宇,崔广伟,任峻冬,梁镐,刘本华.油田压力容器检修内涂层防腐施工注意要点[J].石油工程建设,2018(02).

[5]曹海平,邢金涛,南斌,顾涛,刘玉帮.油田在用压力容器管理现状与对策研究[J].石油工业技术监督,2017(08).

[6]沈书乾,郭福平,李海三,齐洪洋,李程.化工压力容器腐蚀影响因素及防腐策略[J].石油化工设备,2017(02).

作者:李文国 杨晓威 万昌财 余娅妮 单位:长庆油田分公司第一采气厂

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