油田余热换热装置腐蚀结垢机理及防护措施

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换热器结垢腐蚀四大原因及防腐六大措施!

换热器结垢腐蚀四大原因及防腐六大措施!

换热器结垢腐蚀四大原因及防腐六大措施!化工厂换热器在换热过程中都存在着结垢堵塞和腐蚀问题,影响化工厂安全生产,针对换热器结垢和腐蚀的原因和危害,小7总结了常见的结垢和腐蚀处理措施,为解决换热器结垢和腐蚀问题提供借鉴!换热器在化工生产中占有重要地位,而换热器机组结垢腐蚀,导致传热不够而被迫停车清洗或者换热器的更换,严重时会影响安全生产的进行,更会增加企业运行的成本。

结垢原因1颗粒污垢悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚,一般是由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类、胶状物、油污等组成。

当含有这些物质的水流经换热器表面时,容易形成污垢沉积物,形成垢下腐蚀,为某些细菌生存和繁殖提供温床。

当防腐措施不当时,最终导致换热表面腐蚀穿孔而泄漏。

2生物污垢除海水冷却装置外,一般生物污垢均指微生物污垢。

循环水系统中最常见的微生物主要是铁细菌、真菌和藻类。

铁细菌能把溶于水中的Fe2 转化为不溶于水的Fe2O3 的水合物,在水中产生大量铁氧化物沉淀以及建立氧浓差腐蚀电池,腐蚀金属。

且循环水系统中的藻类常在水中形成金属表面差异腐蚀电池而导致沉积物下腐蚀。

块状的还会堵塞换热器中的管路,减少水的流量,从而降低换热效率。

3结晶污垢在冷却水循环系统中,随着水分的蒸发,水中溶解的盐类(如重碳酸盐)的浓度增高,部分盐类因过饱和而析出,而某些盐类则因通过换热器传热表面时受热分解产生沉淀。

这些水垢由无机盐组成、结晶致密,被称为结晶水垢。

3腐蚀污垢具有腐蚀性的流体或者流体中含有腐蚀性的杂质对换热表面腐蚀而产生的污垢。

腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体的pH 值等因素。

通常,冷却管中的污垢冷却管一般为紫铜管和黄铜管,金属腐蚀主要是较高温度下(40~50℃)的氧腐蚀,污垢以铜或铜合金腐蚀产物和钙镁沉淀物为主,从而造成大量腐蚀污垢。

4凝固污垢流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢。

例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成冰。

温度分布的均匀与否对这种污垢影响很大。

油井腐蚀结垢机理及治理措施浅析

油井腐蚀结垢机理及治理措施浅析

1 腐蚀类型及成因1.1 腐蚀类型及腐蚀现状腐蚀的对象主要是油田开发过程中的金属设备,包括油井的井筒、油管和油杆等。

腐蚀可以分为物理腐蚀和化学腐蚀两种类型。

物理腐蚀一般是指金属物质在高温条件下发生熔化或者溶解,导致设备的损坏。

化学腐蚀是金属物质与某些酸性溶液接触并发生一些列化学反应,造成金属表面性质的改变。

物理腐蚀发生的情况较少,一般来说,油井的腐蚀主要是由化学腐蚀作用造成的。

随着开发开采的不断进行,井下设备,例如油井的油管、油杆和井筒都会遭受不同程度的腐蚀,导致其出现穿孔和断裂的情况。

以大港油田采油三厂专采作业区为例,发现泵杆接箍偏磨腐蚀断裂,通过捞杆发现,接箍处出现断裂,并且泵杆有腐蚀、偏磨的现象。

官912井在第120根以下泵杆全部出现腐蚀结垢碳化现象。

1.2 腐蚀成因机理及控制因素在油田开发开采过程中,造成油井腐蚀的原因复杂。

有井筒、油管等自身材质的因素,还有周围环境的因素。

本次研究,主要讨论周围环境对油井的腐蚀。

首先,在开发过程中,会产生一些酸性气体,例如二氧化碳和硫化氢,这类气体与地下水接触,可以形成具有强腐蚀性的酸性溶液,与油井的金属材质接触,造成油井的化学腐蚀。

其次,高矿化度的地层水会对油井造成不同程度的腐蚀。

高矿化度地层水中含有大量的氯离子,氯离子具有很强的穿透能力,可以破坏金属保护膜,造成金属的腐蚀。

研究表明,矿物度越高,腐蚀的速率越快,腐蚀的程度越大。

2 腐蚀治理措施2.1 腐蚀治理措施类型在地下水溶液长期接触的过程中,油井的金属设备易遭受腐蚀,在金属材质的表面涂非金属保护层,可以有效隔离金属和周围酸性腐蚀溶液环境,进而达到防腐蚀的作用。

耐腐蚀的非金属物质,例如油漆、沥青和一些高分子材料如塑料、橡胶等,都可以作为较好的保护屏障。

金属材质的耐腐蚀性有差异,但是受经济和技术等因素的制约,油井的设备不可能全部采用耐腐蚀材质的金属,因此,可以将耐腐蚀的金属材质,例如某些合金材料,覆盖于油管的表面。

油田结垢机理及防治技术参考文档

油田结垢机理及防治技术参考文档
硫酸钡的溶解 度随温度与压力的升高而增大, 因此这类 垢常发生在采油井。但温度影响幅度较小,如 25℃时, BaS04 溶解度2.3 mg/L,温度提高到94℃, BaSO4溶解度仅增 加到3.9m g/L。但在100℃以上,其 溶解度却随温度上升而 下降,如18 0℃,BaS0溶解度与25℃ 相当。
碳酸钙的溶解度随着温度的升高和C02的分压降低而减 小,后者的影响尤为重要。因为在系统内的任何部位,压 力降低都可能产生碳酸钙沉淀。
Ca2++2HC03══CaC03↓+C02↑+H20
结垢机理
如果系统内压力降低 ,溶液中 C02 减少,促使反应向右 进行,导致CaCO3沉淀。硫酸钙(CaS04 ·2H20)的溶解度随着温 度的升高而增 大,可是当达到35℃一40℃ 以上时,溶解度 又随温度的升 高而减小。硫酸钙的溶解度随压 力升高而增 大,这完全是 物理效应。
(3)避免不相容的水混合
防垢技术
不相容的水是指两种水混合时,沉淀出不溶性产物。不 相容性产生的原因是一种水含有高浓度的成垢阳离子,如 Ca2+、Ba2+、Sr2+等,另一种水含高浓度成垢阴离子,如 C032-、HC03-或SO42-。当这两种水混合,离子的最终浓 度达到过饱和状态,就产生沉淀,导致垢的生成。
结垢的分布规律与过去仅以热力学理论为基础所进行 的物理模拟和数值模拟不尽相同,地层中发现有大量与 粘土伴生的硫酸钙、硫酸钡垢。一般距油井井筒50~ 330米。
马岭油田水化学特征与结垢关系
产 层 水 型 总矿(g/l)
水特征及可能生成矿物
环河水 Na2SO4 洛河层水 Na2SO4
延4+5 Y6 Y7 Y9
在地面站,也常因不同层位的生产井来水混合而结CaS04垢,主要结 垢部位在收球筒及总机关处。

余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施

余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施

余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施余热锅炉是余热回收的主要手段之一,其特点为热负荷不稳定、烟气中含尘量大、烟气有腐蚀性。

下面,简述积灰和腐蚀形成的机理,以及积灰和腐蚀的防范。

1.积灰形成的机理余热锅炉受热面上的积灰一般可分为松散性、粘附性和粘结性三种。

(1)松散性的积灰。

由于分子引力和静电引力的作用而形成,主要发生在低温区的锅炉受热面上,一般是小于200mm的微小颗粒,大部分是10~50μm。

它往往在管子背部形成,只有在烟速很小或烟尘颗粒很细时才会在管子的正面形成。

这种积灰会大大恶化传热效果,但很容易用机械清灰法除掉。

(2)粘附性的积灰。

主要是在烟尘中含有较多低熔点金属元素的情况下形成,这些金属元素的氧化物或硫化物,在高温烟气中大都呈气态,烟温降低时即形成凝结物,变成粘附性较强的物质。

它对管子表面附着力很强,易积成封闭性的灰环,如不施加外力一般不会自行脱落。

但因质地较松软,即使积灰厚度增加也不会结成硬壳,通过振打吹扫即可清除。

(3)粘结性的积灰。

产生在高温区和“过渡温区”。

当烟气对管子横向冲刷时,主要在管子的正面形成,会引起烟气阻力迅速增加,直到烟道完全堵塞被迫停炉为止。

粘结性积灰是烟尘颗粒呈熔融状态或呈粘性状态所引起的,也可能是活性固体颗粒与烟气中某些成分起化学反应,在积灰的沉积层上发生了二次物理化学过程而形成。

这种积灰危害第 2 页共 5 页很大,需要认真研究并加以处理。

2.腐蚀形成的机理余热锅炉的腐蚀一般分为低温腐蚀和高温腐蚀。

低温腐蚀的特点是均匀性腐蚀,它使管壁厚度逐渐减薄以至破裂;高温腐蚀的特点是局部溃疡性腐蚀,它使管子因管壁穿孔而破坏。

(1)低温腐蚀。

当进入余热锅炉的烟气中含有较多二氧化硫时,其中一部分会进一步转化为三氧化硫,并与烟气中水蒸汽结合而生成硫酸。

当锅炉受热面壁温低于所生成的硫酸露点时,硫酸就在管壁上凝结而产生腐蚀,称为低温腐蚀。

浅析换热设备腐蚀结垢与防护措施

浅析换热设备腐蚀结垢与防护措施

浅析换热设备腐蚀结垢与防护措施摘要:换热设备作为能量传递的基础,对工业生产有着重要影响。

在生产运行过程中,由于介质腐蚀、冲蚀、积垢、结垢等原因,造成换热设备的腐蚀结垢,使换热能力下降,换热效率降低,甚至损坏设备。

本文对换热设备腐蚀结垢的机理及原因进行了分析,并结合生产运行中出现的腐蚀结垢问题,提出防护措施建议。

关键词:换热设备腐蚀结垢防护措施换热设备是工业生产的重要设备,在石油、化工、动力、能源、冶金、航空、车辆、制冷和食品等领域被广泛使用,是保证加工过程正常顺利运行不可缺少的关键设备之一,也是重要的节能设备。

管壳式换热器是化工生产中应用最广泛的一种换热设备,其结构简单,坚固,制造容易,材料范围广泛,处理能力可变范围大,适应性强。

一、典型腐蚀形态及腐蚀机理1.硫化物腐蚀形态及机理硫的质量分数在0.5%以下时腐蚀性较弱,在0.5~1.0%时腐蚀性增强。

不同介质所产生的腐蚀形态也不同,可分为高温硫腐蚀和低温硫腐蚀。

常见的一些硫化物的腐蚀性有如下规律:二硫化物>烷基硫>硫化氢>硫醇>元素硫和噻吩。

低温湿H2S-HCN-HCI-H2O腐蚀是碳钢在碱性含硫介质中所发生的。

腐蚀过程包括以下两个方面:在金属与腐蚀产物膜的界面处存在钢氧化的电荷转移阻力;Fe2+与H0通过腐蚀产物膜进行扩散的过程。

这两个方面在腐蚀过程中是相互促进的。

2.局部腐蚀形态及机理金属的局部腐蚀包括坑蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂等。

在钝化金属和合金的坑蚀过程中,由于局部金属的溶解导致了空穴在钝化的表面区域形成。

为了进一步了解金属坑蚀的敏感性,常利用电化学方法对其进行研究。

通过铁在硫酸溶液中的腐蚀-钝化过程,可以证明金属坑蚀过程中钝化膜破裂的非线性动力学现象,这种现象与坑蚀产生的机理和动力学密切相关。

二、换热设备结垢及产生的危害1.换热设备结垢的危害污垢是指在换热面上沉积的一层固态物质。

换热设备结垢是传热中较难解决的问题之一,其结果可以导致传热效率下降,严重时可以造成换热管的完全堵塞和生产过程的非计划停产与维修,给工厂带来巨大的经济损失。

换热器结垢腐蚀四大原因及防腐六大措施!

换热器结垢腐蚀四大原因及防腐六大措施!

换热器结垢腐蚀四大原因及防腐六大措施!化工厂换热器在换热进程中都存在着结垢阻塞和腐蚀疑问,影响化工厂安全出产,关于换热器结垢和腐蚀的要素和损害,小7总结了多见的结垢和腐蚀处理办法,为处理换热器结垢和腐蚀疑问供给学习!(图一)HAZOP会议精选内容一:为什么要做Hazop安全分析?你真的知道原因吗换热器在化工出产中占有首要方位,而换热器机组结垢腐蚀,致使传热不行而被逼泊车清洁或许换热器的替换,严峻时会影响安全出产的进行,更会增加公司作业的本钱。

结垢要素(图二)全球2016实体店阵亡名单!中国近百家关闭!1颗粒尘垢悬浮于流体的固体微粒在换热外表上的积累,通常是由颗粒细微的泥沙、尘土、不溶性盐类、胶状物、油污等构成。

当富含这些物质的水流经换热器外表时,简略构成尘垢沉积物,构成垢下腐蚀,为某些细菌生计和繁衍供给温床。

当防腐办法不其时,终究致使换热外表腐蚀穿孔而走漏。

2生物尘垢除海水冷却设备外,通常生物尘垢均指微生物尘垢。

循环水体系中最多见的微生物首要是铁细菌、真菌和藻类。

铁细菌能把溶于水中的Fe2+ 转化为不溶于水的Fe2O3 的水合物,在水中发作很多铁氧化物沉积以及树立氧浓差腐蚀电池,腐蚀金属。

且循环水体系中的藻类常在水中构成金属外表区别腐蚀电池而致使沉积物下腐蚀。

块状的还会阻塞换热器中的管路,削减水的流量,然后下降换热功率。

3结晶尘垢在冷却水循环体系中,跟着水分的蒸腾,水中溶解的盐类(如重碳酸盐)的浓度增高,有些盐类因过饱和而分出,而某些盐类则因经过换热器传热外表时受热分化发作沉积。

这些水垢由无机盐构成、结晶细密,被称为结晶水垢。

3腐蚀尘垢具有腐蚀性的流体或许流体中富含腐蚀性的杂质对换热外表腐蚀而发作的尘垢。

腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体的pH 值等要素。

通常,冷却管中的尘垢冷却管通常为紫铜管和黄铜管,金属腐蚀首要是较高温度下(40~50℃)的氧腐蚀,尘垢以铜或铜合金腐蚀商品和钙镁沉积物为主,然后构成很多腐蚀尘垢。

石化装置防垢防腐蚀相关知识和解决方案

石化装置防垢防腐蚀相关知识和解决方案

石化装置防垢防腐蚀相关知识和解决方案摘要结垢、腐蚀严重影响企业的正常生产。

为了解决结垢、腐蚀问题,现在常用的方法是化学法,但是它成本高、工艺复杂,有效期比较短,而且会对设备不同程度的二次污染.为了减少清垢次数,节省作业成本,并减少化学药剂对设备的二次污染,从而研究电化学法防垢、防腐技术。

电化学法防垢、防腐技术是利用活性强的金属的水合作用,对设备流体催化处理,从而起到防垢、防腐作用.电化学防垢、防腐的研究,为解决企业生产中的结垢腐蚀问题开辟了一个新的途径。

什么是垢?有哪几种垢?1. 水垢:主要成分碳酸盐(较软)硫酸盐(较硬)硅酸盐(较硬)。

2。

煤焦油垢:主要成分为含碳的有机物和部分有机物与无机物的混合物。

3。

锈垢:主要成分为金属的堆积物。

4. 尘垢:主要成分为自然界中各种杂质颗粒,油脂等液珠长期形成的堆积物.5。

物料垢:主要成分为设备中的工作介质,是由于工作条件的变化等原因导致的工作介质在设备上的沉积,这样的污垢是成分.结构最复杂的垢质,是最难清洗的.例如,氧化铝料槽的"锅巴"。

6。

混合垢:在一台设备内同时结有上述两种以上垢物的混合体。

液体、垢质较复杂。

7. 油垢:主要成分是油类物质。

8. 胶垢:主要成分是胶类物质。

什么是水垢?天然水中含有大量的金属离子和非金属离子,其中钙盐和镁盐等具有反溶解性,即其溶解度随着水温升高而下降.因此,水加热到35 ℃以上时就会开始解析出针状结晶体并牢固地附着在容器壁上,逐渐形成厚厚的一层,这就是水垢。

水垢有何危害?水垢是万恶之源,且长期困扰着人类。

它使热效下降,能源浪费,管道堵塞,甚至会发生锅炉爆炸等恶性事故。

因此设备中的水垢必须清除.传统的除垢方法(化学药物法、离子交换法等)均不能彻底根除水垢,只能延缓结垢的时间。

据统计,到1990 年我国每年由于结垢所浪费的煤炭占总用量的1/3;每年由于结垢而报废的锅炉达数万台,每年除垢费用达数亿元,即使发达国家对此亦无良策.各种换热器结垢的原因是什么?换热器管程或壳程走生水的一面,生水没有经过软化处理造成的.凝汽式汽轮机组凝汽器结垢的问题和危害是什么?企业的凝汽式汽轮机在运行中经常会遇到真空逐渐下降的问题,尤其夏季,凝汽器真空对汽轮机运行的经济性影响较大,如其它条件不变,真空度每变化1%,汽轮机的汽耗率平均变化1%~2%。

石油化工换热器腐蚀原因及防腐措施

石油化工换热器腐蚀原因及防腐措施

石油化工换热器腐蚀原因及防腐措施摘要:石油化工生产包括很多的工艺流程,有些工艺流程存在着不同形式的换热,这就需要换热器来完成这一操作。

借助换热器可以把热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体,从而满足工艺需求。

为了从根本上解决腐蚀问题,就得了解发生腐蚀的真正原因,然后对症下药,高效利用防腐措施。

关键词:石油化工;换热器;腐蚀原因;防腐措施引言随着我国综合国力的不断提升,国家工业技术水平呈现蓬勃发展态势,对石油资源的依赖程度相对增大,各类石油开采及生产设备得到了广泛应用。

板式换热器是石油化工生产中的重要能量交换设备,主要负责对化工厂中流体的冷却作用,即:将较高温度的流体热量通过内部的传热介质传递至冷流体部分,从而达到降低流体温度的目的,属于热交换设备中的一种。

由于水资源的经济性,目前,非特殊换热器设备基本采用水作为循环冷却媒介,导致换热器中由于长时间高温作业而出现不同程度的污垢或水垢的沉积;加上换热器的工作环境复杂,换热器的材质基本是由钢材进行焊接而成,钢材长时间在高温高压环境下进行生产作业,钢材上的冷热交换频率较多,致使90%以上换热器均是由于内部或外部腐蚀造成了其结构失效,严重腐蚀后将给石化业的高效生产及安全作业构成严重威胁。

采用更加先进的防护技术来降低板式换热器腐蚀问题,成为当前石化企业重点考虑及研究的方向。

1石油化工行业加氢装置换热器运行中的常见故障1.1设备的密封故障石油化工行业所使用的加氢装置换热器接触的氢气和石油这类反应介质有着明显的易燃、易爆特点,并且反应环境的温度和压力数值明显高于外界气压,在生产过程中不允许出现任何泄漏问题。

密封结构设计作为加氢装置换热器结构设计的重要环节之一,也是故障发生最为频繁的环节。

密封故障具体可以分为内泄漏和外泄漏两种类型,又以内泄漏故障发生频率最高。

内部的密封泄漏故障主要是因为加氢装置换热器受到腐蚀和焊接质量问题的影响,导致换热管与固定管板的连接处、浮头的密封处出现了开裂或者破坏的问题。

油井腐蚀结垢原因及防治措施研究

油井腐蚀结垢原因及防治措施研究

油井腐蚀结垢原因及防治措施研究作者:李海东来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第10期摘要:油井腐蚀结垢是油田开采原油过程中比较常见的一个问题,特别是当油田进入开发的中后期,综合含水逐渐升高,腐蚀结垢问题更加凸显。

腐蚀结垢不仅影响到油井的正常生产,同时也影响了油井的产量,严重时会导致油井频繁作业。

因此,必须对油井腐蚀结垢问题高度重视,有针对性的开展防治措施。

本文通过对油井腐蚀结垢形成原因进行分析、梳理,找到相对应的防治措施,为我国各大油田的油井腐蚀结垢治理提供借鉴。

关键词:油井;腐蚀结垢;成因;防治措施0 引言为了保证国家经济发展和社会进步,各大油田都加大了油气勘探开发力度,随着油田产液量、出产量的上升,油井腐蚀结垢成为油田开采过程中一个常见的问题,特别是当油田进入开发的中后期,综合含水逐渐升高,腐蚀结垢的问题更加凸显。

腐蚀结垢所引起的油井泵卡、油管磨损等,不仅影响油井的正常生产,严重时会导致油井频繁作业,同时也影响油井的产量,给油田的油气稳产和经济效益带来很大损失。

因此,必须对油井腐蚀结垢问题高度重视,有针对性的开展防治措施。

通过对油井腐蚀结垢的实际情况进行统计,寻找腐蚀结垢的主要成因、规律,通过室内试验筛选合适的化学药剂,解决油井腐蚀结垢的问题。

1 油井腐蚀结垢情况通过对各大油田油井的结垢情况进行统计,发现常见的垢主要是碳酸钙和硫酸钙等,腐蚀类型以细菌和气体腐蚀为主。

碳酸钙是油井最常见的一种垢,它与地层水的水型、矿化度有关,一般当压力、温度发生明显变化时,容易在井筒中形成碳酸钙垢。

同时,油井产出液的pH值也直接影响碳酸钙的沉淀。

硫酸钙的形成主要是油藏注入水中有较高含量的硫酸根离子,在压力、温度发生变化下,沉淀在井筒壁上。

细菌腐蚀主要是油井所产出的液中含有各种类型的细菌,这些细菌依附在管杆表面繁殖,并形成一层生物膜引起管杆的腐蚀。

腐蚀细菌主要有硫酸盐还原菌、铁细菌和腐生菌等,其中以硫酸盐还原菌危害最大。

换热器结垢机理及防治措施

换热器结垢机理及防治措施

换热器结垢机理及防治措施换热器结垢机理及防治措施污垢是一种极为普遍的现象,广泛存在于各种传热过程中,是许多换热设.备经常遇到的问题。

综观当今工业界,结垢造成的浪费和损失是很严重。

由于许多换热设备相对比较落后,污垢造成的实际损失还可能更高些。

由于换热设备中温度梯度的存在,使换热面上的污垢形成机制更为复杂,污垢所带来的危害更为强烈,所以备受科学界和工程技术人员的广泛关注。

是涉及国民经济众多产业和部门的一个急需解决的问题。

污垢的定义及其对换热设备的影响污垢的定义。

换热设备污垢是指流体中的组分或杂质在与之相接触的换热表面上逐渐积聚起来的那层固态物质。

这层物质是“不需要”的多余物质,它通常以混合物的形态存在。

污垢是热的不良导体,其热导率一般只有碳钢的数十分之一,不到不锈钢的1/10。

一旦换热面上有了污垢,按串联热阻的观点,流体与换热壁面之间的传热热阻式中:污垢热阻,即污垢层形成的附加热阻,㎡?K/W;R:总传热热阻,㎡?K/W;α:传热系数,W/㎡?K。

污垢对换热设备及其系统的影响。

结垢对换热设备的影响主要有两个方面,一是由于污垢层具有很低的导热系数,从而增加了传热热阻,降低了换热设备的传热效率。

二是当换热设备表面有结垢层形成时,换热设备中流体通道的过流面积将减少,导致流体流过设备时的阻力增加,从而消耗更多的泵功率,使生产成本增加。

通常,为了补偿由于污垢而引起的换热效率降低,在设计换热器时,要选取过余的换热面积作为补偿,将污垢热阻折算在总传热系数中: =++++式中,为基于管外表面的总传热系数,W/㎡?K;A 为管壁面积,为平均管壁面积,㎡;为污垢热阻,为管壁热阻,㎡?K/W;α为对流传热系数,W/㎡?K;下标i、o分别表示管内和管外。

初投资费用增加在设计阶段,选用过余换热面积而增加的费用,即为增加的初投资,挟是合理的费用投资,而过多的费用增加有2个因素:①由于设计时选取了比实际污垢高的污垢热阻值,过多换热面积的投资造成浪费,即增加了换热器的初投资。

油田结垢的危害与原因分析及治理对策

油田结垢的危害与原因分析及治理对策

油田结垢的危害与原因分析及治理对策摘要:本文分析油田生产过程中,原油物质在地下储层、井筒、生产管柱、设备、管线等各生产环节由于受到液体成分、温度、压力、PH值等各种原因造成结垢对生产的不利影响,结合国内外油田目前现有的预防和除垢技术提出了预防和除垢治理对策。

关键词:结垢危害治理对策一、油田结垢的危害油田生产过程中,在地下储层、采油井井筒、套管、生产油管、井下完井设备以及地面油气集输设备管线内由于各种原因而形成的一层沉积物质,它们会造成堵塞并妨碍流体流动。

主要有碳酸盐垢、硫酸盐垢、铁垢和有机垢。

油田结垢以无机垢最为普遍,分布广泛,危害较大。

油田常见的垢沉积物主要是碳酸钙、硫酸钙和硫酸钡等。

结垢现象普遍存在于油田生产过程的各个环节,从注入设备到油藏再到地面设备的整个水流路径上都能产生结垢。

a.垢对管线的危害:主要表现为管线腐蚀穿孔、堵塞、压力上升。

b.垢对储层的损害:原油蕴藏在油层砂岩空隙之中,油层结垢使岩心大孔隙数量减少,油层润湿性和渗透率下降,致使注水时泵压升高,注入能力不断下降,甚至向地层中无法注水,吸水剖面的吸水厚度降低造成地层伤害。

尽管油层内结垢程度较弱,但是对低渗透储层的伤害却不容忽视。

结垢一旦堵塞地层,通常是很难再清除掉的,因此地层垢造成的地层伤害常是永久性的。

c.垢对设备的危害:油井产出液离开井口以后,在经过不同的管线和设备中时,会经历不同的压力、温度、流速、停留时间、分离以及几种水又可能重新混合,因此可能会有各种垢盐生成。

地面各种设备中的这类结垢统称为设备垢,它会给采油生产带来诸多问题:输液管线积垢,管道内径缩小造成阻流;金属设备中的积垢常是“点状”的,这能引起严重的点腐蚀,造成设备穿孔;在加热炉装置中,炉内的输液管可因垢堵使加热炉热效率降低,或温度无法升高。

二、影响结垢的因素1、成垢离子的浓度水中成垢离子含量越高,形成垢的可能性就越大。

对某一特定的垢,当成垢离子的浓度超过了它在一定温度和pH值下的可溶性界限时,垢就沉积下来。

浅谈油田集输系统腐蚀结垢与防治措施

浅谈油田集输系统腐蚀结垢与防治措施

浅谈油田集输系统腐蚀结垢与防治措施摘要:油田采出液集输系统结垢在油田开发过程中是一个普遍存在的问题。

本文对油田集输系统腐蚀结垢的机理和原因进行了分析。

油田地层水矿化度高和成垢离子含量高为结垢的产生提供了重要的物质基础,是集输系统产生难溶结垢的主要原因,对此提出了一系列防治集输系统腐蚀结垢的综合配套技术措施,有效地延长了集输系统的试用寿命,提高了油田综合开发效益。

关键词:集输系统;腐蚀结垢技术;措施;使用寿命前言油田经开采开发,采出液综合含水体积分数上升,油田开发初期配套的集输系统已远不能适应目前的开发需要。

调查数据分析表明,今后将有相当数量的加热炉、容器、各类机泵的使用年限过长,维护和改造的工作量将逐年增加;在役管道的腐蚀结垢情况比较严重,穿孔和漏油事故频繁发生,待维护和更换的工程量逐年增加;很多集输设备都是依据当时的情况配置,腐蚀结垢严重,现场更换改造作业频繁,并造成大量集输设备报废。

油田自开发以来,修复改造了各类腐蚀结垢集输管道,由于来自不同油井、计量站和联合站的高含水原油中成垢离子含量不同,异水型水混输后不配伍造成了严重的管道结垢堵塞。

一、腐蚀结垢机理分析垢物一般都是具有低溶解度的难溶或微溶盐类,它们具有固定晶格,单质垢物致密且坚硬。

垢物的生成主要决定于盐类是否过饱和以及盐类结晶的生长过程。

目前较为成熟的结垢理论主要有以下三种。

两种化学不相容的液体相混,因为含有不同种类离子或不同质量浓度的离子,就会产生不稳定的且易于沉淀的物质。

如水型为NaHCO3的油井水型为CacI的油井采出物井下混输后容易在集输系统产生结垢现象。

当集输系统热力学和动力学条件不变时,即使有不相容的离子,并且为过饱和溶液也会处于稳定的状态。

在油水井生产的过程中,压力下降,温度上升或流速变化,高矿化度水就容易结垢,对钙盐而恰好相反。

结垢分为析出、长大和沉淀三阶段。

垢是晶体结构,管道设备表面是凹凸不平的毛糙面,垢离子会吸附在壁面,以其为结晶中心,不断长大,原油致密坚实的垢物。

油田污水结垢机理及除垢防垢技术简介PPT课件

油田污水结垢机理及除垢防垢技术简介PPT课件
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pH值的影响 pH值较低时,碳酸钙在水中的溶解度较大,沉淀较 少。反之,pH值升高,碳酸钙沉淀增多。铁化合物垢 也一样。而对硫酸钙垢,pH值影响不大。故当注入水 pH值较高时,容易产生碳酸钙结垢。 垢沉积的热力学研究只是对溶液平衡状态的分析,至 于垢沉积过程、沉积速度、过饱和度的变化及其影响 因素,则还要从动力学角度进行研究。
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(3) 化学反应污垢 即在传热表面上进行的化学反应所产生的污垢。传热 面材料不参加反应,但可作为化学反应的一种催化剂。 例如,在石油加工过程中,碳氢化合物的裂解和聚合 反应若含有少量杂质,则可能发生链反应,从而导致 表面沉积物形成。
(4) 腐蚀污垢 即具有腐蚀性的流体或者流体中含有的腐蚀性杂质腐 蚀换热表面而产生的污垢。通常,腐蚀的程度取决于 流体的成分、温度及pH值。
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(2) 离子缔合理论模型
根据Bjerum原理,当两个不同电荷的离子彼此靠近到某一 距离时,它们之间的库仑力大于热运动作用力,就能形成 足够稳定的缔合新单元。缔合平衡如下:
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2、结垢与油田生产
在油田生产过程中,地下储层、采油井井筒、地面油气集 输系统内均可能产生无机盐结垢。油田水结垢给油田正常 生产带来的危害十分巨大,因此结垢问题已越来越引起人 们的关注。
目前,油气集输系统的结垢问题已成为我国各油田普遍存 在的问题。以胜利油田为例,目前胜利油田油井综合含水 平均高达92%,油井产出液中钙、镁离子和碳酸根离子浓 度偏高,有些甚至超过500mg/L,处于严重过饱和状态。 因此胜利油田许多油区的集输系统内结垢现象十分严重。 下表为结垢较严重的胜利油田纯梁首站(梁家楼外输水及 纯化外输水)的离子分析结果。从表中可以看出,这两部 分外输水中钙离子浓度均在400mg/L以上,同时碳酸氢根 离子和硫酸根离子浓度也很高。

外围低渗透油田油井腐蚀\结垢机理研究及防治对策

外围低渗透油田油井腐蚀\结垢机理研究及防治对策

外围低渗透油田油井腐蚀\结垢机理研究及防治对策摘要随着油田开发时间的增长,综合含水不断上升,井下腐蚀、结垢现象越来越严重。

通过现场调查,分析腐蚀、结垢原因,并在此基础上进行了室内试验,评价出了适合外围低渗透油田油井的缓蚀防垢剂,取得了很好的效果。

关键词腐蚀;结垢;缓蚀防垢剂1外围低渗透油田腐蚀、结垢现状外围油田多为注水开发低渗透油田,由于地层水和注入水的热力学不稳定性和化学不相容性,以及采油过程中压力、温度等一系列因素的变化,往往造成油井井筒、地面系统的腐蚀、结垢问题,给生产带来极大危害。

自油田投入开发以来,油井腐蚀、结垢现象逐渐严重。

目前,全区619口油井中腐蚀、结垢井已达234口,占全区总井数的37.8%。

2腐蚀、结垢机理研究及除垢方法2.1腐蚀、结垢机理研究经过对14油井腐蚀、结垢产物进行分析,确定腐蚀、结垢类型,大致分为三种,矿物质垢、铁垢和CaCO3垢。

其矿物质垢主要是由油层矿物运移作用形成的Si、Al化合物所构成,这些化合物不易溶于酸。

其铁垢可能是油田水对采油设备的腐蚀、硫酸盐还原菌的腐蚀、二氧化碳的腐蚀和硫化氢的腐蚀等过程引起结垢。

CaCO3垢主要是地下水中含有大量的钙离子,在采出过程中,地层水进入井筒后随着压力的降低,二氧化碳分压下降,造成碳酸盐溶解度下降,由于,水中溶解的碳酸根及钙离子产生过饱和现象,就会有数个分子聚集形成晶核,当晶核大于临界直径时,开始有碳酸钙析出,而结垢。

2.2除垢方法1)化学法防垢。

化学法防垢只要使用防垢剂,它能抑制晶体垢的生成和聚集,因此能防垢,防垢剂的作用机理是选择防垢剂的理论依据。

在化学防垢方法中,主要采用点滴法、周期加药法等。

2)物理法防垢。

主要有以下几种:维持地层压力防垢:地层压力下降是碳酸钙垢形成的一个重要原因。

随着CO2分压升高,CaCO3溶解度也随之上升,因此碳酸钙垢沉淀相应减少。

憎水涂层防垢:在管线和设备的表面涂敷憎水涂层,使管线和设备表面无法沉积盐垢。

油田管道结垢的影响机理研究分析

油田管道结垢的影响机理研究分析

油田管道结垢的影响机理研究分析
首先,结垢会导致管道内径减小,增加摩擦阻力,使得油田油流通过
管道的阻力加大。

这会增加泵送压力,降低油品输送速度,降低油井产能,影响油田的经济效益。

其次,结垢还会导致管道内部腐蚀加剧。

管道内的结垢物质会吸附水分,形成浓缩物质,导致腐蚀电池发生,使得管道金属腐蚀加剧。

管道腐
蚀不仅会增加维护成本,还会引起管道泄漏等安全事故。

另外,结垢会增加管道内部的热阻,影响油品的传热效果。

这会导致
管道温度变化不均匀,影响油品的质量和货物储存时间,进一步影响油田
的产量和质量。

针对以上问题,可以采取以下解决措施:
1.定期清洗管道:通过高压水或化学药剂等方法对管道进行定期清洗,除去附着在管道内壁的结垢物质,恢复管道的通畅状态。

2.选择合适的管道材料:选择抗腐蚀性能好的管道材料,减少腐蚀带
来的影响。

在新建管道时,要关注材料的抗腐蚀性能,并有计划地进行腐
蚀防护。

3.添加防垢剂:合理添加防垢剂可以减少管道内壁的结垢情况,降低
对管道的影响。

但是要注意防垢剂的选择,应兼顾防垢效果和环境友好性。

4.加强监测和维护:建立管道结垢监测体系,定期对管道进行检测,
及时发现结垢情况并采取相应措施。

同时,加强管道维护,及时清理堵塞
物质,确保管道正常运行。

总之,油田管道结垢会对油田的正常运行和产油效益造成不利影响。

对于油田企业来说,应加强结垢现象的监测和维护,并采取相应的解决措施,以保证油田的持续高效运营。

油气田腐蚀结垢与防垢技术2

油气田腐蚀结垢与防垢技术2

油田垢的生成、防止与清除葛际江石油工程学院采油化学研究室提纲1 油田垢的生成2 油田用防垢剂3 防垢剂的使用技术4 氯化钠的防止5 垢的清除1 油田垢的生成—分类(1)硫酸钙(CaSO4)(2)硫酸钡(BaSO4)(3)硫酸锶(SrSO4)(4)碳酸钙(CaCO3)(5)硅酸钙(CaSiO3)(6)氯化钠(NaCl)(7)腐蚀产物(FeS等)硫酸盐碳酸盐硅酸盐其他1 油田垢的生成—结垢原因(1)与化学物质的溶解度有关(2)与外部条件变化有关硫酸钡垢的生成Ba2++ SO42-→BaSO4↓表2 一些垢的溶解度(18~25℃)垢溶度积垢溶度积BaCO3 5.1×10-9FeCO3 3.2×10-11 BaSO4 1.1×10-10FeS 6.3×10-18 CaCO3 2.8×10-9Fe(OH)28.0×10-16 Ca(OH)2 5.5×10-6MgCO3 3.5×10-8 Ca3(PO4)2 2.0×10-29Mg(OH) 2 1.8×10-11 CaSiO3 2.5×10-8SrCO3 1.1×10-10 CaSO49.1×10-6SrSO4 3.2×10-7结垢机制注入水不配伍开采条件变化物理条件变化化学条件变化温度条件变化压力条件变化溶液pH变化溶液pH值升高硅酸盐溶解硫酸钡垢硫酸钙垢氯化钠垢碳酸钙垢硅酸钙垢图1-2 常见油田垢的生成机理结垢机制注入水不配伍开采条件变化物理条件变化化学条件变化温度条件变化压力条件变化溶液pH变化溶液pH值升高硅酸盐溶解硫酸钡垢硫酸钙垢氯化钠垢碳酸钙垢硅酸钙垢图1-2 常见油田垢的生成机理结垢机制注入水不配伍开采条件变化物理条件变化化学条件变化温度条件变化压力条件变化溶液pH变化溶液pH值升高硅酸盐溶解硫酸钡垢硫酸钙垢氯化钠垢碳酸钙垢硅酸钙垢图1-2 常见油田垢的生成机理氯化钠的析出(1)流体传输过程中温度降低(2)气藏生产过程中,气体从产出液中溢出,携带水蒸气,使盐水浓集(水中含盐量不饱和,甚至在室温不饱和)(3)地层中含有岩盐的沉积表3 不同温度氯化钠溶解度温度/℃0 10 20 30 40 60 80 90 100 溶解度/g 35.7 35.8 35.9 36.1 36.4 37.1 38 38.5 39.2结垢机制注入水不配伍开采条件变化物理条件变化化学条件变化温度条件变化压力条件变化溶液pH变化溶液pH值升高硅酸盐溶解硫酸钡垢硫酸钙垢氯化钠垢碳酸钙垢硅酸钙垢图1-2 常见油田垢的生成机理硅酸盐垢的生成结垢机制注入水不配伍开采条件变化物理条件变化化学条件变化温度条件变化压力条件变化溶液pH变化溶液pH值升高硅酸盐溶解硫酸钡垢硫酸钙垢氯化钠垢碳酸钙垢硅酸钙垢图1-2 常见油田垢的生成机理碳酸钙垢生成Ca2++CO32-→CaCO3↓Ca2++2HCO3-→CaCO3↓+CO2+H2O复合驱结垢大庆油田三元复合驱结垢情况结垢情况区块实施时间井距/m 碱型碱浓度/% 提高采收率幅度/% 杏五区95-97 141 NaOH 1.25 25000 轻微小井距北井组97-99 75 NaOH 1.20 23.24 严重杏二区96-00 200 NaOH 1.20 19.46 非常严重中区西部94-96 106 Na2CO3 1.25 21.00 无结垢小井距北井组04-05 75 Na2CO3 1.60 24.60 无结垢油气地质与采收率,2006,13(4)复合驱中的结垢注入系统:氢氧化物垢、碳酸盐垢生产系统:●强碱复合驱:硅酸盐垢为主●弱碱复合驱:碳酸盐垢为主提纲1 油田垢的生成2 油田用防垢剂3 防垢剂的使用技术4 氯化钠的防止防垢的方法(1)磁防垢(2)超声波防垢(3)电防垢(4)用防垢剂防垢常用防垢剂—钙垢有机膦酸盐类防垢剂聚合物类防垢剂OH OHR O PH 2O 3P -CH 2-NCH 2-PO 3H 2CH 2-PO 3H 2(氨基三甲叉膦酸(ATMP ))N -CH 2-CH 2-NH 2O 3P -CH 2CH 2-PO 3H 2CH 2-PO 3H 2H 2O 3P -CH 2(乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP ))N-C H 2-C H 2-N -C H 2-C H 2-N H 2O 3P -C H 2H 2O 3P -C H 2C H 2-PO 3H 2C H 2-PO 3H 2C H 2-PO 3H 2(二乙烯三胺五甲叉膦酸(DETPMP ))CH 3-C OH-PO 3H 2( )2(羟基乙叉二膦酸(HEDP ))H 2O 3P -C -COOHCH 2CH 2-COOH-CH 2-COOH(2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA ))COOHC -OH-H 2O 3P(2-羟基膦基乙酸(HPA ))H2O3P-CH2H2O3P-CH2N-CH-CH2-OCH2-CH2-[ ]nCH3CH2-PO3H2CH2-PO3H2N多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)有机膦酸防垢剂的发展(1)ATMP和HEDP是20世纪60年代开发的,至今仍在水处理中广泛使用;(2)80年代,研制了有机膦羧酸,其中,PBTCA在高温、高硬度、高pH值等苛刻条件下的防垢性能突出,HPA 则具有高效缓蚀性能;(3)90年代,大分子有机膦酸PAPEMP问世,其分子质量达600左右,且分子中引入多个醚键,因而有很高的钙容忍度和分散垢的性能。

炼油厂换热器的腐蚀及防护措施

炼油厂换热器的腐蚀及防护措施

2018年09月炼油厂换热器的腐蚀及防护措施宋振龙(中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司,辽宁大连116031)摘要:炼油厂的换热器是炼油生产工艺中的关键设备之一,通过换热器的作用,将高温的流体的温度传递给低温流体,方便炼油化工生产的能量利用,降低炼油化工生产成本,将更多的热能储存起来,使其更好地为炼油化工生产服务。

加强对换热器腐蚀情况的分析,采取最佳的防护措施,保证换热器正常运行,是非常必要的。

关键词:炼油厂;换热器;腐蚀;防护措施炼油厂换热器换热效果的优劣,直接影响到炼油化工生产的效率。

由于炼油化工生产中的原料及成品、半成品中含有腐蚀性的介质,加剧对换热器的腐蚀,降低换热器的换热效果,严重影响到炼油化工生产的经济性。

因此,有必要研究换热器的腐蚀及防护措施,提高炼油厂换热器的安全运行效率,发挥换热的功效,促进炼油化工生产顺利进行,得到更多的油品,使炼油厂获得最佳的经济效益。

1炼油厂换热器的腐蚀情况分析由于炼油厂的换热器是由金属材料制造而成的,在实施换热过程中,存在着电化学腐蚀的类型,碳钢材料在电解质溶液中,会形成原电池,使换热器遭受腐蚀。

同时由于氯化物的循环,也会导致换热器的腐蚀,在含有氯离子和硫离子的低温流体中,会出现水滴,使水蒸汽发生冷凝,形成硫化氢和氯化氢,由于其极易溶于水,而形成酸液,腐蚀换热器。

应力腐蚀,会导致换热器出现金属的裂纹,引起换热器泄漏,无法正常运行。

应力腐蚀是最严重的腐蚀类型,炼油厂的换热器产生的应力腐蚀以离子产生的应力为主,氯离子应力腐蚀、硫化氢应力腐蚀以及氢腐蚀,都会影响到换热器的安全运行。

换热器中流通的介质包括经过炼油化工处理后的成品油,和原料油之间进行热能交换。

而原料油中含有的腐蚀介质成分更高一些,会对换热器产生腐蚀。

通过定期的维护保养,降低换热器的腐蚀速度,能够延缓腐蚀的程度,保证换热器正常运行,达到预期的换热效果,才能保证炼油化工生产的顺利实施。

2炼油厂换热器腐蚀的防护措施为了解决换热器的腐蚀问题,采取必要防腐措施,延长炼油厂换热器的使用寿命,降低炼油生产的成本。

油田集输系统腐蚀结垢原因与防治措施

油田集输系统腐蚀结垢原因与防治措施

油田集输系统腐蚀结垢原因与防治措施作者:李纪伟雒海江来源:《中国科技博览》2014年第01期摘要:油田采出液集输系统结垢在油田开发过程中是一个普遍存在的问题。

本文对油田集输系统腐蚀结垢的机理和原因进行了分析。

油田地层水矿化度高和成垢离子含量高为结垢的产生提供了重要的物质基础,是集输系统产生难溶结垢的主要原因,对此提出了一系列防治集输系统腐蚀结垢的综合配套技术措施,有效地延长了集输系统的使用寿命,提高了油田综合开发效益。

关键词:集输;腐蚀结垢;防治;使用寿命中图分类号:TE863前言油田经开采开发,采出液综合含水体积分数上升,油田开发初期配套的集输系统已远不能适应目前的开发需要。

调查数据分析表明,今后将有相当数量的加热炉、容器、各类机泵的使用年限过长,维护和改造的工作量将逐年增加;在役管道的腐蚀结垢情况比较严重,穿孔和漏油事故频繁发生,待维护和更换的工程量逐年增加;很多集输设备都是依据当时的情况配置,腐蚀结垢严重,现场更换改造作业频繁,并造成大量集输设备报废。

油田自开发以来,修复改造了各类腐蚀结垢集输管道,由于来自不同油井、计量站和联合站的高含水原油中成垢离子含量不同,异水型水混输后不配伍.造成了严重的管道结垢堵塞。

1腐蚀结垢机理分析垢物一般都是具有低溶解度的难溶或微溶盐类,它们具有固定晶格,单质垢物致密且坚硬。

垢物的生成主要决定于盐类是否过饱和以及盐类结晶的生长过程。

目前较为成熟的结垢理论主要有以下三种。

两种化学不相容的液体相混,因为含有不同种类离子或不同质量浓度的离子,就会产生不稳定的且易于沉淀的物质。

如水型为NaHC03的油井与水型为CaCI,的油井采出物井下混输后容易在集输系统产生结垢现象。

当集输系统热力学和动力学条件不变时.即使有不相容的离子,并且为过饱和溶液也会处于稳定的状态。

在油水井生产的过程中,压力下降,温度上升或流速变化,高矿化度水就容易结垢,对钙盐而言恰好相反。

结垢分为析出、长大和沉积三个阶段。

浅谈炼油厂换热器的腐蚀与防护

浅谈炼油厂换热器的腐蚀与防护

浅谈炼油厂换热器的腐蚀与防护摘要:石油作为能源行业的重要组成部分,对于国民经济的重要作用是显而易见的,石油工业的发展也经历了很长一段时间,形成了完整的产业链,炼油厂即为其中一项十分重要的构成部分。

在炼油厂中,换热器是常用的设备,损耗较大,其也极易受到腐蚀,给炼油厂的正常运转带来较大的影响,因此需要实时一系列有效的防护措施,预防或者治理该类问题,保障炼油厂的正常工作。

本文简单阐述了炼油厂换热器腐蚀的种类,如缝隙腐蚀、空蚀、电化学腐蚀、氯化物的循环腐蚀、应力腐蚀等,并提出了几点防护措施,包括防腐蚀涂层、异种镀层防腐、电化学防腐蚀法、选用防腐材料、强化公益防腐管理等,为从事炼油厂换热器维护与保养的人员提供一定的参考与借鉴。

关键词:炼油厂换热器腐蚀防护措施研究换热器的功能较为特殊,其在个各个类型的工业部门,在炼油工业中的使用也较为广泛,其对于炼油厂的运转有着重要的作用。

换热设备的利用是否有着较高的效率,对于炼油长炼油工艺的生产效率及成本的控制有着较大的限制作用。

而换热器在化工建设的投资中占有较大的比例,但是在实践的工业生产中,换热器极易出现腐蚀问题,极大的影响了换热器的正常运转及工作效率,情况严重的甚至会直接损害设备,使之报废,因此为了提高其利用率,延长使用寿命,使之能够高效的运转,分析造成腐蚀的原因,并有针对性的进行腐蚀的防护工作,是设备保养及管理人员的重要工作内容。

一、腐蚀的各种类型换热器由于工作性质较为特殊,其需要直接接触原油,而原油中所含有的某些元素会对其造成不同程度的腐蚀,或者由于其他原因造成腐蚀,使之受到损害,影响其正常运转,根据造成腐蚀的原因的不同,基本上可以将其分为电化学腐蚀、氯化物的循环腐蚀、应力腐蚀,具体情况如下:①电化学腐蚀电化学腐蚀在所有腐蚀种类中的占比极大。

由于碳素钢处于电解质溶液中即会构成微电池,而碳素钢主要构成元素为铁素体和渗碳体,在电解质溶液的环境中,会形成腐蚀电池,其阳极为低电位的铁素体为阳极,阴极为高电位的渗碳体,将钢材进行缓慢的腐蚀;②氯化物的循环腐蚀该腐蚀类型也属于较为常见的一种,如果换热器的低温系统中负一价的氯离子,且达不到露点,进而产生水冷凝现象。

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油田余热换热装置腐蚀结垢机理及防护措施
油田余热换热装置腐蚀结垢机理及防护措施
摘要:油田余热换热装置在油田生产中起着至关重要的作用。

然而,腐蚀和结垢问题给其运行带来了极大的困扰。

本文对油田余热换热装置的腐蚀和结垢机理进行了探讨,并提出了相应的防护措施,以期能够降低装置运行中的损失,提高其使用寿命。

一、引言
在油田生产中,油田余热换热装置扮演着至关重要的角色。

该装置可以通过回收和利用油田产生的余热,以提高能源利用效率。

然而,由于油田产生的热能和介质本身的特性,油田余热换热装置容易出现腐蚀和结垢问题,严重影响其正常运行和使用寿命。

因此,了解其腐蚀和结垢机理,并采取有效的防护措施,对于提高设备的使用寿命和经济效益具有重要意义。

二、腐蚀机理
1. 化学腐蚀:油田余热换热装置经常与含有酸性成分的介质
接触,容易发生化学腐蚀。

酸性介质会与金属产生化学反应,形成金属离子或金属化合物,进而腐蚀设备。

另外,介质中的氧和水也能加速金属的腐蚀速度。

2. 电化学腐蚀:油田介质的电导率较高,容易形成腐蚀
电池,加剧设备的腐蚀。

例如,当金属表面存在阳极和阴极区域时,阳极会发生氧化反应,阴极则会发生还原反应,从而产生电流,加速金属的腐蚀速度。

三、结垢机理
1. 水垢:水中存在的溶解固体物质在高温下会析出形成水垢。

这些水垢可以来自水中溶解的钙、镁、硫酸盐等物质。

水垢的
形成会减弱热传导能力,降低换热效率,从而影响装置的运行。

2. 油垢:油田介质中含有大量的油脂和胶体颗粒,这些
物质容易附着在管道表面上形成油垢。

油垢的形成不仅减缓了热传导速度,还降低了换热效率,增加了设备的能耗。

四、防护措施
1. 物理防护:合理设计和安装防护设备,如沉淀器、过滤器、过滤网等,能够有效阻止颗粒物质进入装置内部,减少结垢发生的可能性。

2. 化学防护:采用化学处理剂或添加剂,例如缓蚀剂、
抑制剂等,将其添加到介质中,能够减缓金属的腐蚀速度。

但需要注意选择合适的添加剂,避免对油田生产造成其他不良影响。

3. 清洗与维护:定期对油田余热换热装置进行清洗和维护,如高压水冲洗、化学清洗等,能够清除设备表面的结垢和油垢,保持其畅通和正常换热效率。

4. 材料选择:合理选择耐腐蚀和耐高温的材料,如不锈钢、镍基合金等,能够降低设备表面的腐蚀速度,延长使用寿命。

五、结论
油田余热换热装置的腐蚀和结垢问题是影响其正常运行和使用寿命的重要因素。

本文对其腐蚀和结垢机理进行了分析,并针对不同机理提出了相应的防护措施。

通过物理防护、化学防护、清洗与维护以及材料选择等手段,可以降低设备腐蚀和结垢的发生率,提高设备的使用寿命和经济效益。

然而,防护措施的选择和应用需根据具体情况进行评估和实施,以确保其效果和安全性
本文通过对油田余热换热装置腐蚀和结垢问题的分析,提出了相应的防护措施。

通过物理防护、化学防护、清洗与维护以及材料选择等手段,可以有效降低设备腐蚀和结垢的发生率,提高设备的使用寿命和经济效益。

然而,防护措施的选择和应用需要根据具体情况进行评估和实施,以确保其效果和安全性。

因此,在实际应用中还需要进行进一步的研究和优化措施的实施。

总之,通过正确有效的防护措施可以解决油田余热换热装置的腐蚀和结垢问题,保证其正常运行和延长使用寿命。

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