油田熱水鍋爐腐蝕原因及對策分析

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為了保證油田在寒冷氣候條件下能夠正常生產，熱水鍋爐在其中得到了廣泛應用，這類鍋爐設備主要燃料為重油、渣油或者天然氣，相較于蒸汽采暖鍋爐而言，有著構造簡單、成本更低、介質穩定性強、安全性高、傳熱效果好、節能明顯等優勢。然而，在熱水鍋爐的運行過程中，由于各方面因素的影響很容易導致鍋爐出現腐蝕現象，而鍋爐的腐蝕會直接造成滲漏、穿孔等情況，后續的維修不僅浪費時間且影響設備壽命。所以，對油田熱水鍋爐的腐蝕原因及對策進行研究，對于油田生產而言有著重要現實意義。

1 油田熱水鍋爐腐蝕的原因

（1）水質原因。熱水鍋爐用水的水質會對鍋爐運行效率、壽命形成直接影響，所以國家對此提出了強制性標準。一般來講，如果鍋爐用水的雜質含量過高，那么水分蒸發后水體濃度將逐漸出現過飽和狀態，雜質浮出且會在金屬表面留下水垢，主要成分為碳酸鈣，質地極為堅固。而金屬表面結垢后，熱傳導效果會弱化，導致爐體受熱不均，久而久之則會形成局部裂縫腐蝕，縫隙內有水流出，并且隨著腐蝕日漸嚴重，腐蝕產物會將縫隙口堵住，形成“閉塞電池”，同樣會加劇腐蝕[1]。

（2）溫度原因。油田熱水鍋爐無論是出水還是回水，其溫度一般不會超過100℃，但是因為鍋爐采取并聯管路布設方式，所以水流量與溫度往往會出現不均勻的情況，致使局部氣化現象出現，形成對鍋爐內壁的沖擊，時間一長會導致爐壁強度下降，造成安全隱患。而且因為熱水鍋爐出水水溫偏低，煙氣遇冷凝水易形成硫酸液，附著在煙道中同樣會導致腐蝕。

（3）鍋爐水中陰離子原因。鍋爐水中含有大量陰離子，這些陰離子同樣會加速金屬腐蝕。由于金屬會出現氧腐蝕，在水中的陰離子會導致金屬表面形成銹垢，致使金屬表層保護膜受損，加速金屬腐蝕。

（4）鍋爐運行條件原因。熱水鍋爐運行中由于會受到運行條件的影響，所以溶解氧含量也會發生變化，影響腐蝕速度。一般來講，油田熱水鍋爐的溫度與壓力均偏低，所以水中的溶解氧難以脫析，進而加速腐蝕。另外，鍋爐運行時用水會循環補給，爐外水卻無法及時徹底地處理，便會積累大量鹽，同時溶解氧的濃度會升高，如果酸堿值偏低，那么腐蝕同樣會加速。

2 油田熱水鍋爐腐蝕的預防對策

（1）安裝除氧裝置。國家針對工業鍋爐用水提出了具體的水質要求，其中重點強調了額定熱功率高于4.2MW的熱水鍋爐一定要安裝除氧裝置，那么油田的熱水鍋爐則可選用解吸、熱力、真空、常溫過濾等除氧裝置。然而在應用實踐中，因為解吸除氧裝置的加熱管極易被燒毀，活性炭的氧吸附性較弱，所以除氧效果不太明顯；而常溫過濾除氧裝置憑借維護簡便、成本低、管理容易等優勢，在目前油田熱水鍋爐中有著廣泛應用，但在實際應用中一定要嚴格把控水溫與水流速度，同時在鍋爐停運期間要做好全面檢查與填料補充工作；而真空或熱力除氧裝置，兩者工藝復雜且成本投入高，一般在大功率的熱水鍋爐中才會使用，并且對管理有著嚴格要求。

（2）抑制水垢形成。要想抑制水垢的形成，則要對熱水鍋爐的水質提出更高要求，尤其是軟化水處理工藝要過關，保證處理后的水質能達到標準。同時，也要重視對水質的監測與定期化驗，對水體的酸堿值進行監測，采用堿性藥物對將水體的酸堿值控制在10～11之間[2]。選用凈化裝置，對供熱系統回水進行凈化，防止出現二次水垢。另外，還可選用各類阻垢劑，如膦基羧酸阻垢劑、高分子聚合物阻垢劑，不但能有效抑制水垢的形成，而且也能弱化氧對金屬的腐蝕。

（3）防止低溫腐蝕。為了防止低溫腐蝕的情況處出現，一方面要對鍋爐燃料進行控制，盡量選用含硫量更低的燃料油，或是對投入燃燒的燃料進行脫硫處理，也可通過加入石灰石吸收劑，起到降低煙氣含硫量的效果，進而避免形成硫酸蒸汽。另一方面，為了防止出現硫酸露點腐蝕，應當在循環水進入到鍋爐前對其進行循環加熱，隨后將網路閥門打開實現正常供熱。

（4）優選化學清洗劑。油田熱水鍋爐要及時清洗，為了溶解鍋爐內壁附著的氧化鐵、鈣鎂鹽類雜垢，需要選用含有緩蝕劑的鹽酸清洗劑。這類化學清洗劑的使用，能夠溶解氧化鐵，提高溶液鐵離子濃度，所以也會造成清洗液對金屬腐蝕的速度加快，那么在使用化學清洗劑時，一定要注意鐵離子濃度的控制，一般控制在500mg/L之內[3]。

（5）防止堿濃縮。為了控制鍋爐用水酸堿值在10～11之間，需要向水體中添加適量堿性藥品，但是如果熱水鍋爐內存在死角或是局部循環不通暢的情況，水分蒸發必定帶來堿濃縮的后果，而鋼材料在堿濃縮環境下會逐漸脆化，極易腐蝕損壞。所以，還要保證鍋爐設計合理性，不能留下死角或出現循環不暢的情況。

（6）做好停運期檢修保養工作。熱水鍋爐在停運期間可能會進入空氣，會與金屬材料產生氧化反應，進而形成腐蝕，所以要加強鍋爐停運期的防護工作。保證鍋爐內部水排空，污垢、灰塵等雜質清空，內部環境干燥，對爐體實施密封處理，向鍋爐內腔投入緩蝕劑，起到緩蝕效果。

3 結束語

綜上所述，熱水鍋爐憑借著成本低、介質溫度、傳熱效果好等優勢，在油田生產中有著廣泛應用，但是由于受到水質、溫度、鍋爐水陰離子、鍋爐運行條件、保養措施等因素的影響，鍋爐普遍出現腐蝕現象，所以需要通過安裝除氧裝置、抑制水垢形成、防治低溫腐蝕、優選化學清洗劑以及預防堿濃縮等對策，防止熱水鍋爐出現腐蝕，延長設備使用壽命，為油田生產提供保障。