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海綿鐵在石油工業生產中的應用及用途

在石油工業生產中,熱力系統主要包括加熱爐、換熱器、冷卻冷凝器、油井生產管線(熱水管線和回水管線)系統等;這些設備在高溫高壓下與水、汽相接觸會導致金屬設備的腐蝕與結垢。高硬度的水進入熱力系統,易在設備中形成水垢,不僅極大影響熱力系統的導熱能力,而且會引起爐管過熱損壞,發生垢下腐蝕。水中的溶解氧,也將對熱力系統設備造成極大的腐蝕危害。我國油田熱水系統普遍存在著腐蝕與結垢問題,并嚴重影響著生產設施的使用壽命,原油生產的正常運行。

其熱水系統的防腐處理工作正日益體現出其重要性,并逐步得到重視。通過油田熱水系統腐蝕問題的研究,找出有效的解決方法,對石油工業安全生產、降低成本和增加經濟效益等各方面有很大的意義。 本文通過對國內外油田油井熱水管線腐蝕技術資料分析研究,弄清了國內外油田熱水管線防腐現狀;根據對華北油田采油一廠部分集輸站熱水系統的研究及現場腐蝕調查,探明了腐蝕現狀及腐蝕程度,剖析腐蝕產物及腐蝕類型。

針對不同站及不同區塊,從水源井出口→高架儲水罐出口→循環水罐出口→加熱爐后→單井回水,進行全面的水質普查,開展水質分析、結垢傾向預測、腐蝕性分析,掌握水質前后變化及腐蝕結垢情況,以便采用化學和物理方法對各集輸站水熱系統進行防護。實驗結果表明:在華北油田采油一廠12個站的熱水系統中幾乎不存在酸性腐蝕和細菌腐蝕,除高一聯存在輕微結垢腐蝕外,其他熱水系統不存在結垢腐蝕,氧腐蝕是造成各系統腐蝕的主要原因。并且系統中水中的氧含量越高,溫度越高,流速越快,對管線的腐蝕越嚴重。采用除氧劑及多種緩蝕劑復配,效果雖然較好,但高溫下耐蝕性能欠佳,保護膜易脫落,隨著時間的推移,在加熱爐等處易形成垢下腐蝕。

而采用海綿鐵濾料,可使水中氧含量 0.05mg/L,腐蝕速率僅為0.03mm/a左右,起到良好的除氧和防腐蝕作用,并且清洗“再生”性能好。根據華北油田的實際情況,通過對熱水系統化學或工藝防腐方法的研究和經濟評價,最終確定增設海綿鐵濾料除氧裝置是經濟實用的最佳防護途徑。