油田注汽鍋爐爐管損壞原因探討

徐春泉

（新疆油田公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 834000）

在油田進(jìn)行開(kāi)采中，常用到的設(shè)備便是注汽鍋爐。但目前，大部分鍋爐在使用過(guò)程中不太注重爐管的維護(hù)工作，經(jīng)常性地出現(xiàn)爐管結(jié)垢等現(xiàn)象，導(dǎo)致熱量傳遞過(guò)程損耗量較大，爐管內(nèi)壁受熱不均勻等，管內(nèi)循環(huán)中汽水不通暢，加之高溫高壓環(huán)境的影響，極大地?fù)p壞了爐管的使用壽命，造成安全隱患。本文就注汽鍋爐爐管損壞的誘因，從水質(zhì)、水垢和鍋爐本身三個(gè)方面進(jìn)行分析。

一、注汽鍋爐本身因素

油田注汽鍋爐爐管出現(xiàn)損壞，究其原因其自身質(zhì)量因素屬于其中較為關(guān)鍵的一個(gè)部分，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，如果注汽鍋爐本身質(zhì)量就存在問(wèn)題，在使用過(guò)程中爐管就會(huì)很容易出現(xiàn)損壞。因此，在對(duì)油田注汽鍋爐進(jìn)行采購(gòu)的過(guò)程中，一定要確保其質(zhì)量，這樣才能最大程度避免注汽鍋爐爐管出現(xiàn)損壞，而為了更好地確保注汽鍋爐質(zhì)量，在實(shí)際購(gòu)買(mǎi)設(shè)備過(guò)程中，相關(guān)人員可以從以下幾點(diǎn)著手。

（一）在購(gòu)買(mǎi)注汽鍋爐的時(shí)候，采購(gòu)人員一定要對(duì)商家資格證書(shū)進(jìn)行查看，確保其具備相應(yīng)的生產(chǎn)能力，以此來(lái)確保設(shè)備的質(zhì)量。

（二）在購(gòu)買(mǎi)注汽鍋爐的時(shí)候，還可以向商家索要設(shè)備的具體技術(shù)參數(shù)，并且將其和其它參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，以此來(lái)確保參數(shù)的合理性。

（三）在購(gòu)買(mǎi)的過(guò)程中，考慮到運(yùn)輸以及售后服務(wù)等情況，并且到實(shí)地進(jìn)行考察。

（四）在購(gòu)買(mǎi)過(guò)程中，一定不能只看設(shè)備價(jià)格，在確保設(shè)備質(zhì)量的情況下，再對(duì)其價(jià)格進(jìn)行合理的控制，以此來(lái)確保產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。綜上，油田注汽鍋爐爐管出現(xiàn)損壞原因和其自身質(zhì)量有著一定的關(guān)系，而想避免這一原因所造成的損壞，就一定要確保設(shè)備質(zhì)量。

二、水質(zhì)因素

水質(zhì)對(duì)油田注汽鍋爐爐管的影響鍋爐水質(zhì)對(duì)爐管的影響較大, 一般情況下鍋爐給水的水質(zhì)要求需達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值, 對(duì)給水的硬度、各類(lèi)元素含量以及pH值等均有一定要求, 而通常人們使用的給水往往氯離子大大超標(biāo)。鍋爐給水如不處理或處理不當(dāng), 在受熱面上就會(huì)結(jié)生水垢, 不僅使傳熱效率降低、檢修清理困難, 嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)氯軣崦婀艿?引起鍋爐爆管。

（一）硬度

水的硬度具體指水中鈣、鎂離子沉淀肥皂水化液的能力，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)為氧化鈣含量10mg/L 或氧化鎂含量7.2mg/L為1 度，具體可以用摩爾濃度表示。整體來(lái)看，水中含鈣鎂離子越多，即硬度越高，鍋爐加熱時(shí)受到的損傷越高。處理鍋爐用水硬度可以使用離子交換劑，除去水中鈣鎂離子，降低水的硬度。而且由于鈣鎂離子蒸汽溶解度較低，進(jìn)入爐管中極易沉淀產(chǎn)生水垢，因此標(biāo)準(zhǔn)上嚴(yán)格規(guī)定鍋爐用水硬度標(biāo)準(zhǔn)為零度。

（二）氧氣的含量

顯然, 如果給水中氧氣的含量過(guò)高, 必然會(huì)對(duì)爐管帶來(lái)嚴(yán)重的腐蝕。所以規(guī)定給水中的氧氣含量必須為零。

（三）p H 值

適當(dāng)?shù)膒 H 值(一般保持在弱堿性范圍)可以防止給水中的二氧化硅沉積在爐管內(nèi),還可以防止?fàn)t管金屬的酸性腐蝕。但同時(shí)堿性也不能過(guò)高,否則會(huì)使得水中的碳酸分解, 產(chǎn)生過(guò)量二氧化碳汽體對(duì)爐管產(chǎn)生不利影響。總之, 水質(zhì)主要會(huì)對(duì)鍋爐產(chǎn)生水垢、腐蝕以及蒸汽品質(zhì)三類(lèi)影響。

目前國(guó)際上普遍采用的措施主要是加強(qiáng)水處理, 防止結(jié)垢以提高鍋爐的熱效率, 減少排污量和回收排污熱量以減少排污熱損失, 并防止鍋爐的腐蝕, 最終保證鍋爐長(zhǎng)期、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

三、水垢因素

（一）形成原因

1.蒸發(fā)濃縮。爐水受熱，激烈沸騰，產(chǎn)生大量水蒸汽，使?fàn)t水不斷濃縮。水蒸汽本身攜帶的雜質(zhì)，外加鍋內(nèi)腐蝕增加的雜質(zhì)，隨著爐水的不斷減少，就以幾十倍的濃度留在鍋水中。由于爐管內(nèi)壁各處受熱面蒸發(fā)強(qiáng)度有差別，使某些局部鍋水濃縮程度會(huì)更高。這樣鈣、鎂陽(yáng)離子與某些陰離子結(jié)合。往往可超過(guò)相應(yīng)沉淀物的溶度積，析出沉淀物形成水垢。

2.高溫沉淀。一般物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大，這類(lèi)物質(zhì)具有正溫度系數(shù)，而有少數(shù)物質(zhì)的溶解度卻隨溫度的升高而減小．它們具有負(fù)溫度系數(shù)。例如硫酸鈣。它具有典型的負(fù)溫度系數(shù)，極容易在受熱強(qiáng)度較大的部位析出結(jié)垢。

（二）水垢的危害

1.浪費(fèi)能源。鍋爐結(jié)有水垢時(shí)，使受熱面的傳熱性能變差，燃料燃燒所放出的熱量不能迅速地傳遞到爐水中，大量的熱量被煙氣帶走，造成排煙溫度升高。排煙熱損失增加，鍋爐的熱效率降低。在這種情況下，為保持鍋爐的額定參數(shù)，就必須更多地投加燃料，提高爐膛和煙氣溫度，因此，造成能源的浪費(fèi)。如果結(jié)有l(wèi)mm厚的水垢，則浪費(fèi)燃料約10%。對(duì)于不同種類(lèi)的水垢或不同參數(shù)的鍋爐，所浪費(fèi)燃料的數(shù)量也不相同。

2.除垢費(fèi)用增加。鍋爐壽命降低。鍋爐受熱面上結(jié)垢，必須徹底清除，而除垢通常采用化學(xué)藥劑，這樣不僅消耗了大量的化學(xué)藥品，造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)，而且還污染了環(huán)境。另外，鍋爐如果結(jié)垢經(jīng)常酸洗，則容易使鍋爐爐管受到腐蝕，爐管的厚度降低，降低鍋爐的使用壽命，通常酸洗的次數(shù)為一年一次。

化學(xué)清洗技術(shù)是利用化學(xué)的或電化學(xué)的機(jī)理。用酸將金屬管壁上的沉積物轉(zhuǎn)變成可溶性的鹽類(lèi)溶解在清洗介質(zhì)中。然后隨著清洗液的排放而除去。對(duì)于沉積物已被清除掉的金屬表面，還可用鈍化處理，使其生成一層具有保護(hù)性能的膜。化學(xué)清洗技術(shù)既能夠除掉附在熱交換面上的沉積物，保證鍋爐具有較高的傳熱效率，又能夠在一定程度上保護(hù)金屬，延長(zhǎng)鍋爐使用壽命。化學(xué)清洗有酸洗除垢法、堿煮除垢法等。

四、總結(jié)

總之，在油田注汽鍋爐作業(yè)過(guò)程中，要加大對(duì)鍋爐爐管的維護(hù)檢修力度，嚴(yán)格控制鍋爐蒸汽用水水質(zhì)，定期進(jìn)行除垢工作，防止水垢對(duì)鍋爐爐管造成不可逆的損壞；同時(shí)員工在鍋爐選擇中也要注重質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)鍋爐的高效、安全運(yùn)行。