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，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，甚至造成檢修投產后出現二次檢修，大大縮短了設備的使用壽命，也給安全生產帶來了不便。本文主要針對脫水橇運行現狀中出現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年投入開發以來，已使用了幾十套不同類型和規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提供了有利保障，并成為集氣站生產的核心設備。但針對脫水撬運行過程中出現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）三甘醇循環泵往復頻次較原處理量設置泵次有所提高，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，結晶鹽堵塞三甘醇循環管路或管路中有大量結晶鹽顆粒存在。

2 精餾柱盤管腐蝕源調查

脫水撬在運行的過程中，金屬盤管直接接觸的物質就是飽含地層水的三甘醇溶液。新鮮的三甘醇無色透明，在現場應用過程中由于受到參數控制、原料氣氣質等一些因素的影響，導致三甘醇在外觀及性質發生變化，主要表現為三甘醇溶液變黑、三甘醇溶液中含有凝析油、三甘醇發泡以及含有結晶鹽等，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 預防精餾柱盤管腐蝕對策探討

針對精餾柱盤管腐蝕穿孔現象，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，同步加大設備腐蝕及運行數據監測，才能延長或從根本上解決腐蝕現象。

（1）配合設備檢修，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分鐘低壓穩壓水試驗，對壁厚減薄或出現腐蝕穿孔的盤管進行了整體熱煨焊接，重新更換安裝，解決已經出現的精餾柱盤管腐蝕穿孔問題。

（2）脫水撬檢修過程中，克服設計限制，采取化學清洗，徹底的對脫水撬內的沉積物進行清理，同時延長水聯運時間，由原來的24小時延長至72小時，每日更換聯運水溶液（直至聯運水溶液清潔，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，全面調整在用高效分離設備工藝參數，根據氣井產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水井進塔前原料氣分離預處理工作，防止游離水污染三甘醇。

（4）對產凝析油、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、加入乙醇胺調節三甘醇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。

（5）整體優化所有脫水撬工藝運行參數，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部的局部沖蝕。

（6）增加設備配置，我們對南1、南7、南30站管轄氣井所產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、發泡形成條件，經過兩年多的管理運行，上述集氣站脫水良好，精餾柱盤管經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二次檢修及設備停運。

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。

（3）在滿足主要生產技術、工藝和經濟指標的前提下，精餾柱盤管的制作材料應盡可能使用給定腐蝕條件下穩定性好的材料，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）對現有金屬（鋼管）盤管采取內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），并對檢測數據進行對比分析、存檔，及時掌握了壁厚減薄及歷史變化情況，同步采用探查設備探查盤管局部性壁厚減薄等初始腐蝕階段現象，采取預防性措施或維修，消除誘發精餾柱盤管腐蝕穿孔等突發性事故成因。

[1]張文鐘,高嵩,戰風濤.環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。