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[摘 要]加注缓蚀剂是减少天然气管道内H2S和 CO2腐蚀重要措施之一。柳屯输气管理区二号站自2016年投入并投入使用缓蚀剂加注泵以来,大大减少了三厂伴生气管线因腐蚀穿孔的问题。但从2017年2开始,加注泵经常停泵,不仅影响了缓蚀剂的连续注入,还给管线的安全运行带来了较大隐患,增加了维修成本。本文通过分析缓蚀剂加注泵在使用过程中存在的问题,找出停泵的原因并提出解决问题的措施,从而减少缓蚀剂加注泵停泵次数的问题。
[关键词]缓蚀剂;存在问题;防堵措施;研究
中图分类号:TP701 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-0048-01
一、概述
天然气产销厂柳屯输气管理区二号站担负着采油三厂伴生气的外输任务。伴生气管线腐蚀严重,平均每月穿孔2次,影响正常输气。在天然气产销厂大流量站的伴生气检测中发现,硫化氢的浓度含量在300ppm以上。针对这一问题,二号站自2016年安装并投入使用了缓蚀剂加注泵,并制定了相关的加注泵加注制度,伴生气管线开始有规律地加注缓蚀剂,伴生气管线得到了较好保护。经过大流量站的腐蚀检测发现,三厂的伴生气管线没有发生严重的局部腐蚀穿孔。但从2017年2开始,加注泵经常停泵,不仅影响了缓蚀剂的连续注入,还给管线的安全运行带来了较大隐患,增加了维修成本。因此,找出加注泵停泵的原因,并制定相应的措施,对减少缓蚀剂加注泵停泵次数从而更好地防止管道内壁腐蚀是一个重要的问题。
二、缓蚀剂的特性
1、缓蚀剂定义:一种物质,当它以适当的浓度和形式存在于环境(介质)时,可以防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物质。
2、缓蚀剂作用原理:借助于缓蚀剂分子在金属表面形成保护膜,隔绝硫化氢等腐蚀性的气体与钢材的接触,达到减缓、抑制钢材电化学腐蚀的作用,延长管材和设备的使用寿命。
3、特性:缓蚀剂可在管道内壁表面形成一层薄膜,从而防止或抑制H2S或CO2对金属的腐蚀。但是,缓蚀剂一般都会对人的皮肤产生强烈刺激性和强烈腐蚀性,因此在处理缓蚀剂时需做好严格的人身防护。如果不慎溅到皮肤或眼睛里,需及时地用大量清水冲洗并及时医治。
三、缓蚀剂加注泵停泵原因分析
二号站使用的缓蚀剂加注泵是柱塞计量泵。柱塞计量泵用来输送液体(特别是腐蚀性液体)一种特殊容积泵。柱塞计量泵通过柱塞的往复运动直接将工作介质(缓蚀剂)吸入和排出。它由加注泵缸(加注罐)、调节机构、传动机构(电动机)三部分组成。
调查统计从2017年2开始至2018年2月结束,期间加注泵经常停泵。从站场反馈的资料发现停泵原因有以下几种原因。
1、加注泵维保停电
泵在运行中主要部位温度规定如下:电动机温度≤80℃,转动箱内润滑油温度≤65℃,填料腔温度≤110℃。泵在运行2000-3000小时以后,应拆开检查内部零件,对连杆衬套等易磨损件需维修和更换。二号站使用的加注泵因维保停电5次/年。
2、停电及三相电动机故障
停电及三相电动机故障3次/年。这些问题现场都已查清并及时解决。
3、加注罐下游管线堵塞
缓蚀剂加注罐容积约为50L左右,根据加注量,成膜期需向缓蚀剂加注罐每天补剂一次,正常时大约需要一周左右向罐补剂一次。每次补剂时必须将罐加满为止。必要时随时向罐内补充液位、缓蚀剂防腐采用批处理和连续投加方式进行保护,先进行批处理,再连续加入。
缓蚀剂加注罐加注的缓蚀剂是一种水溶性药剂。采用水稀释,稀释比例为缓蚀剂﹕水=1﹕3。每天需要两次测量加注缓蚀剂的量,由专人用木棍伸入罐里将缓蚀剂混合液进行搅拌。
二号站使用的缓蚀剂是一种药水混合液,两种溶剂配好比例以后,每天需要两次测量加注缓蚀剂的量,由专人用木棍伸入罐里将缓蚀剂混合液进行搅拌,这样做混合液不容易充分搅拌易产生沉淀物,在加注的时候,沉淀物易将加注泵和阀门堵塞,需停泵处理,造成不能及时加注缓蚀剂,使缓蚀剂不能连续加入,影响管线防腐效果。并且堵塞后,维修的过程中发现,取出的混合物呈粘稠状,对加注罐下游管线造成了严重堵塞,致使加注泵停泵。
这种因加注罐下游管线堵塞而造成的加注泵停泵次数为38次/年,平均2次/月—3次/月。
4、管线出口针形阀处出现堵塞。
三厂伴生气来气管线的出口压力表处安装使用的是小口径针形阀,缓蚀剂流过的通径小。实际的经验证明,通径小,流量小,容易使下游出口处堵塞,造成加注泵的停泵。
这种因加注罐出口针形阀处出现堵塞而造成的加注泵停泵次数为38次/年,平均2次/月—3次/月。
加注泵由于上述原因,自2017年至2018年平均每月停泵次数在2次以上,影响了缓蚀剂的连续注入,给管线的安全运行带来了较大隐患。
四、加注泵停泵防治措施
根据上述分析出的原因,找出各自解决的方法,并一一实施,是减少加注泵停泵次数的最好方法。
1、制作搅拌器,使混合物充分溶解。
缓蚀剂与水的混合物在使用木棍搅拌后,由于未充分溶解沉淀物很容易將加注泵和阀门堵塞。另外缓蚀剂有刺鼻性气味,吞咽及进入呼吸道可能致命,造成严重灼伤和眼损伤,可能造成皮肤过敏反应,长期或反复接触可能损害器官。
搅拌器制作原理:利用轴承,在缓蚀剂加注罐上方安装一个搅拌器,通过转动手柄带动底部的扇叶转动可以使液体充分搅拌,从而使缓蚀剂与水充分混合。
2、更换下游出口针形阀
缓蚀剂加注管线出口针形阀通径小,液体流通量少,极易造成堵塞。将针形阀换成球阀,增大了液体的流通量,减少了堵塞现象。
球阀具有最低的流阻,在工作时不会卡住,故能可靠的适用于腐蚀性介质和低沸点的液体中,在全开和全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的腐蚀。利用球阀的这些优点,缓蚀剂的通过量大大得到了提高。
使用针形阀时,加注罐内的缓蚀剂液位下降格数为2格/小时,更换成球阀后缓蚀剂液位下降格数为4格/小时。
五、应用效果评价
实施改进措施后2018年6月—8月停泵次数与2017年同期相比平均由3次/月降低为1次/月,并未因上加注泵的堵塞造成停泵。
1、达到目标值
截止2018年8月底,实现了减少停泵次数的目标。岗位人员经过密切观察管线的运行状态,确认管线运行状况良好。
2、效益分析
解决了减少缓蚀剂加注泵停泵这一故障,也就意味着减少了加注泵维修这方面的费用,一次维修成本大约一百元左右,全年将节约近五千元。减少缓蚀剂加注泵停泵的次数就是降低管线腐蚀的腐蚀率,延长管线使用寿命。
加注泵正常运行后减少了伴生气管线腐蚀穿孔的现象,有效保证了伴生气的正常外输。
[关键词]缓蚀剂;存在问题;防堵措施;研究
中图分类号:TP701 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-0048-01
一、概述
天然气产销厂柳屯输气管理区二号站担负着采油三厂伴生气的外输任务。伴生气管线腐蚀严重,平均每月穿孔2次,影响正常输气。在天然气产销厂大流量站的伴生气检测中发现,硫化氢的浓度含量在300ppm以上。针对这一问题,二号站自2016年安装并投入使用了缓蚀剂加注泵,并制定了相关的加注泵加注制度,伴生气管线开始有规律地加注缓蚀剂,伴生气管线得到了较好保护。经过大流量站的腐蚀检测发现,三厂的伴生气管线没有发生严重的局部腐蚀穿孔。但从2017年2开始,加注泵经常停泵,不仅影响了缓蚀剂的连续注入,还给管线的安全运行带来了较大隐患,增加了维修成本。因此,找出加注泵停泵的原因,并制定相应的措施,对减少缓蚀剂加注泵停泵次数从而更好地防止管道内壁腐蚀是一个重要的问题。
二、缓蚀剂的特性
1、缓蚀剂定义:一种物质,当它以适当的浓度和形式存在于环境(介质)时,可以防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物质。
2、缓蚀剂作用原理:借助于缓蚀剂分子在金属表面形成保护膜,隔绝硫化氢等腐蚀性的气体与钢材的接触,达到减缓、抑制钢材电化学腐蚀的作用,延长管材和设备的使用寿命。
3、特性:缓蚀剂可在管道内壁表面形成一层薄膜,从而防止或抑制H2S或CO2对金属的腐蚀。但是,缓蚀剂一般都会对人的皮肤产生强烈刺激性和强烈腐蚀性,因此在处理缓蚀剂时需做好严格的人身防护。如果不慎溅到皮肤或眼睛里,需及时地用大量清水冲洗并及时医治。
三、缓蚀剂加注泵停泵原因分析
二号站使用的缓蚀剂加注泵是柱塞计量泵。柱塞计量泵用来输送液体(特别是腐蚀性液体)一种特殊容积泵。柱塞计量泵通过柱塞的往复运动直接将工作介质(缓蚀剂)吸入和排出。它由加注泵缸(加注罐)、调节机构、传动机构(电动机)三部分组成。
调查统计从2017年2开始至2018年2月结束,期间加注泵经常停泵。从站场反馈的资料发现停泵原因有以下几种原因。
1、加注泵维保停电
泵在运行中主要部位温度规定如下:电动机温度≤80℃,转动箱内润滑油温度≤65℃,填料腔温度≤110℃。泵在运行2000-3000小时以后,应拆开检查内部零件,对连杆衬套等易磨损件需维修和更换。二号站使用的加注泵因维保停电5次/年。
2、停电及三相电动机故障
停电及三相电动机故障3次/年。这些问题现场都已查清并及时解决。
3、加注罐下游管线堵塞
缓蚀剂加注罐容积约为50L左右,根据加注量,成膜期需向缓蚀剂加注罐每天补剂一次,正常时大约需要一周左右向罐补剂一次。每次补剂时必须将罐加满为止。必要时随时向罐内补充液位、缓蚀剂防腐采用批处理和连续投加方式进行保护,先进行批处理,再连续加入。
缓蚀剂加注罐加注的缓蚀剂是一种水溶性药剂。采用水稀释,稀释比例为缓蚀剂﹕水=1﹕3。每天需要两次测量加注缓蚀剂的量,由专人用木棍伸入罐里将缓蚀剂混合液进行搅拌。
二号站使用的缓蚀剂是一种药水混合液,两种溶剂配好比例以后,每天需要两次测量加注缓蚀剂的量,由专人用木棍伸入罐里将缓蚀剂混合液进行搅拌,这样做混合液不容易充分搅拌易产生沉淀物,在加注的时候,沉淀物易将加注泵和阀门堵塞,需停泵处理,造成不能及时加注缓蚀剂,使缓蚀剂不能连续加入,影响管线防腐效果。并且堵塞后,维修的过程中发现,取出的混合物呈粘稠状,对加注罐下游管线造成了严重堵塞,致使加注泵停泵。
这种因加注罐下游管线堵塞而造成的加注泵停泵次数为38次/年,平均2次/月—3次/月。
4、管线出口针形阀处出现堵塞。
三厂伴生气来气管线的出口压力表处安装使用的是小口径针形阀,缓蚀剂流过的通径小。实际的经验证明,通径小,流量小,容易使下游出口处堵塞,造成加注泵的停泵。
这种因加注罐出口针形阀处出现堵塞而造成的加注泵停泵次数为38次/年,平均2次/月—3次/月。
加注泵由于上述原因,自2017年至2018年平均每月停泵次数在2次以上,影响了缓蚀剂的连续注入,给管线的安全运行带来了较大隐患。
四、加注泵停泵防治措施
根据上述分析出的原因,找出各自解决的方法,并一一实施,是减少加注泵停泵次数的最好方法。
1、制作搅拌器,使混合物充分溶解。
缓蚀剂与水的混合物在使用木棍搅拌后,由于未充分溶解沉淀物很容易將加注泵和阀门堵塞。另外缓蚀剂有刺鼻性气味,吞咽及进入呼吸道可能致命,造成严重灼伤和眼损伤,可能造成皮肤过敏反应,长期或反复接触可能损害器官。
搅拌器制作原理:利用轴承,在缓蚀剂加注罐上方安装一个搅拌器,通过转动手柄带动底部的扇叶转动可以使液体充分搅拌,从而使缓蚀剂与水充分混合。
2、更换下游出口针形阀
缓蚀剂加注管线出口针形阀通径小,液体流通量少,极易造成堵塞。将针形阀换成球阀,增大了液体的流通量,减少了堵塞现象。
球阀具有最低的流阻,在工作时不会卡住,故能可靠的适用于腐蚀性介质和低沸点的液体中,在全开和全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的腐蚀。利用球阀的这些优点,缓蚀剂的通过量大大得到了提高。
使用针形阀时,加注罐内的缓蚀剂液位下降格数为2格/小时,更换成球阀后缓蚀剂液位下降格数为4格/小时。
五、应用效果评价
实施改进措施后2018年6月—8月停泵次数与2017年同期相比平均由3次/月降低为1次/月,并未因上加注泵的堵塞造成停泵。
1、达到目标值
截止2018年8月底,实现了减少停泵次数的目标。岗位人员经过密切观察管线的运行状态,确认管线运行状况良好。
2、效益分析
解决了减少缓蚀剂加注泵停泵这一故障,也就意味着减少了加注泵维修这方面的费用,一次维修成本大约一百元左右,全年将节约近五千元。减少缓蚀剂加注泵停泵的次数就是降低管线腐蚀的腐蚀率,延长管线使用寿命。
加注泵正常运行后减少了伴生气管线腐蚀穿孔的现象,有效保证了伴生气的正常外输。