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摘要：油田注汽锅炉是蒸汽热力采油的关键设备。当注汽锅炉水处理离子软化器故障发生时，一般伴有树脂大量漏失或树脂中毒现象的发生。本文在水处理离子软化器的故障分析的基础上，制定并实施了离子软化器故障处理对策，提高了锅炉运行时率和设备完好率，降低了注汽运行成本。
关键词：注汽锅炉;水处理;离子软化器;故障处理
油田注汽锅炉是蒸汽热力采油的关键设备，随着热采规模的不断扩大，油田注汽锅炉的数量越来越多。保证锅炉给水的稳定、及时连续供应，是锅炉安全连续正常运行的重要因素。离子软化器是注汽锅炉水处理装置的重要组成部分，若发生故障，会导致水质硬度不合格，影响正常的生产运行。注汽锅炉水处理离子软化器故障发生时，一般伴有树脂大量漏失或树脂中毒现象的发生。
1 水处理离子软化器故障分析
1.1 集水帽易损坏主要是由于集水帽质量差
集水帽是水处理设备软水罐装置中的关键部件，它上面有很多缝隙，软化后的水由缝隙流入流出，但砂粒和树脂则不能通过。水处理有两组树脂四罐，活动锅炉炉一级罐树脂自重750公斤，二级罐树脂自重500公斤;固定锅炉一级罐树脂自重1250公斤，二级罐树脂自重750公斤，当运行走水时，考虑到水本身的重力及速度，集水帽承受的重量更大。传统集水帽是缠绕焊接制造，难以承受重量压力，平均3 个月漏树脂一次。树脂渗漏后堵塞置换管线、药箱进水管线、除氧器过滤器、除氧器一、二级喷头;或是进入锅炉柱塞泵，锅炉管线，对设备造成很大影响，更换的旧树脂污染环境，增加人力，物力。
1.2 水源含有大分子有机物、铁离子，使树脂易中毒
离子交换树脂具有化学稳定性好，机械强度高，交换能力大等优点，因而在注蒸汽锅炉用水处理中，得到了广泛应用。但树脂在使用过程中，由于受到有害杂质（如铁化物、有机物等）的污染，就会发生树脂“中毒”事故，甚至报废。阳树脂的铁“中毒”一般只发生在以食盐为再生剂的软化水过程中，主要有两种情况，一种是当铁以胶态或悬浮铁化物的形式进入钠离子交换器后，被树脂吸附，并在树脂表面形成一层铁化物的覆盖层，阻止了水中的离子与树脂进行有效接触;另一种是铁以Fe2+形式进入交换器，与树脂进行交换反应，使Fe2+占据在交换位置上，因Fe2+很容易被氧化成高价铁化物，沉积在树脂内部，堵塞了交换孔道。
1.3 日常维护保养不到位，也会导致水处理设备发生故障
设备日常维护保养，一般是利用停炉时间进行。由于离子软化器内部空间极其狭小，且罐内结构复杂，铁锨和其它工具施展不开，且工作人员不能长时间在内部作业，高温闷热天气更不能进入作业，通常是有故障发生的时候再进行处理，所以做好对离子软化器的内部保养比较困难，因此会发生软化罐内壁腐蚀等故障。由于软化罐内壁腐蚀、法兰垫子刺漏等都属于发生频率比较低的故障，所以可定期对软化罐进行内部保养，即可将隐患排除。
2 离子软化器故障处理对策的实施
2.1 更换耐腐蚀、强度高的新式集水帽
传统集水帽（图1）是缠绕焊接制造，承压能力差，在工作状态下，不仅承受树脂和水的重力，还有水流的压力，极易发生损坏。所以在保留树脂罐原有流程上，采用DN15、DN25不锈钢304钢管，壁厚3.5mm，端头一端车扣，另端不锈钢堵头焊接，管身分段激光割缝，割缝宽度0.16-0.2mm，割缝长度10cm。不锈钢割缝筛管优点：耐压强度高，耐腐蚀，端头管径车扣与流程丝扣连接平行，受力比较均匀。
2.2 安装盐水过滤网
盐水池通常暴露在室外，风吹日晒，致使盐水池内有脏物、大分子有机物等杂质，在水处理的再生进盐过程中，这些赃物、大分子有机物等杂质若进入软水罐，反洗过程中得不到充分反洗，致使软水罐中杂质排不出，树脂颗粒分布不均匀，甚至导致树脂中毒，影响盐水与树脂的交换，致使用水量大，再生效果不好，用盐量提高。
针对这一情况，在盐泵进口吸头处装上过滤网，可根据实际情况选择合适的过滤网的网孔大小与过滤网的层数，来阻止杂质进入软水罐。改进后，可保证盐水的清洁度，减少对树脂的污染和延长树脂使用寿命，缩短再生时间，节约用水。
2.3 加强设备内壁防腐
盐池内壁和软化罐内壁长期在盐水的浸泡下，表层易被腐蚀产生铁化物。要定期进行设备的内壁防腐，不定期进行检查，发现有腐蚀的情况要及时进行处理。
3 实施效益分析
3.1 提高了锅炉运行时率
实施对策以后，对2018年的故障停炉情况进行了调查，停炉天数从全年25天降至14天，没有因为水处理离子软化器设备故障停炉的现象发生，提高了锅炉运行时率和注汽的质量（表1）。
3.2 节约了更换所需的树脂的费用
按树脂价格1.2万元/ 吨，活动炉一级罐树脂自重750公斤，二级罐树脂自重500公斤，完全更换一次树脂的费用为1.5万元;固定站一级罐树脂自重1250公斤，二级罐树脂自重750公斤，完全更换一次树脂的费用为2.4万元。
3.3 缩短再生时间，减少了盐水的用量
再生包括反洗、进盐、置换、一洗、二洗，所需時间分别为30、30、40、40、50分钟，若树脂漏失或中毒，反洗效果差，需延长时间。若反洗各步的时间分别延长至45、30、40、60、90分钟，共延长80分钟，再生流量为10m3/h，再生频率为24h/次，所以一年可节约用水约4867m3，水的单价为4.6元 /m3，水的运费为16元/m3，一台锅炉一年可节约水费约10万元。
3.4减少相关设备的损坏
树脂渗漏后堵塞置换管线、药箱进水管线、除氧器过滤器、除氧器一、二级喷头;或是进入锅炉柱塞泵，锅炉管线，对设备造成很大影响。更换割缝筛管后，可减少树脂的渗漏，避免对相关设备的损坏。
参考文献：
[1]邓治家盐水浸泡法对改善注汽锅炉水处理再生效果所起的作用《化工管理》2014年第20期.
作者简介：
杨东霞，女，1976年 11月出生，高级技师，从事油田注气服务工作.
关键词：注汽锅炉;水处理;离子软化器;故障处理
油田注汽锅炉是蒸汽热力采油的关键设备，随着热采规模的不断扩大，油田注汽锅炉的数量越来越多。保证锅炉给水的稳定、及时连续供应，是锅炉安全连续正常运行的重要因素。离子软化器是注汽锅炉水处理装置的重要组成部分，若发生故障，会导致水质硬度不合格，影响正常的生产运行。注汽锅炉水处理离子软化器故障发生时，一般伴有树脂大量漏失或树脂中毒现象的发生。
1 水处理离子软化器故障分析
1.1 集水帽易损坏主要是由于集水帽质量差
集水帽是水处理设备软水罐装置中的关键部件，它上面有很多缝隙，软化后的水由缝隙流入流出，但砂粒和树脂则不能通过。水处理有两组树脂四罐，活动锅炉炉一级罐树脂自重750公斤，二级罐树脂自重500公斤;固定锅炉一级罐树脂自重1250公斤，二级罐树脂自重750公斤，当运行走水时，考虑到水本身的重力及速度，集水帽承受的重量更大。传统集水帽是缠绕焊接制造，难以承受重量压力，平均3 个月漏树脂一次。树脂渗漏后堵塞置换管线、药箱进水管线、除氧器过滤器、除氧器一、二级喷头;或是进入锅炉柱塞泵，锅炉管线，对设备造成很大影响，更换的旧树脂污染环境，增加人力，物力。
1.2 水源含有大分子有机物、铁离子，使树脂易中毒
离子交换树脂具有化学稳定性好，机械强度高，交换能力大等优点，因而在注蒸汽锅炉用水处理中，得到了广泛应用。但树脂在使用过程中，由于受到有害杂质（如铁化物、有机物等）的污染，就会发生树脂“中毒”事故，甚至报废。阳树脂的铁“中毒”一般只发生在以食盐为再生剂的软化水过程中，主要有两种情况，一种是当铁以胶态或悬浮铁化物的形式进入钠离子交换器后，被树脂吸附，并在树脂表面形成一层铁化物的覆盖层，阻止了水中的离子与树脂进行有效接触;另一种是铁以Fe2+形式进入交换器，与树脂进行交换反应，使Fe2+占据在交换位置上，因Fe2+很容易被氧化成高价铁化物，沉积在树脂内部，堵塞了交换孔道。
1.3 日常维护保养不到位，也会导致水处理设备发生故障
设备日常维护保养，一般是利用停炉时间进行。由于离子软化器内部空间极其狭小，且罐内结构复杂，铁锨和其它工具施展不开，且工作人员不能长时间在内部作业，高温闷热天气更不能进入作业，通常是有故障发生的时候再进行处理，所以做好对离子软化器的内部保养比较困难，因此会发生软化罐内壁腐蚀等故障。由于软化罐内壁腐蚀、法兰垫子刺漏等都属于发生频率比较低的故障，所以可定期对软化罐进行内部保养，即可将隐患排除。
2 离子软化器故障处理对策的实施
2.1 更换耐腐蚀、强度高的新式集水帽
传统集水帽（图1）是缠绕焊接制造，承压能力差，在工作状态下，不仅承受树脂和水的重力，还有水流的压力，极易发生损坏。所以在保留树脂罐原有流程上，采用DN15、DN25不锈钢304钢管，壁厚3.5mm，端头一端车扣，另端不锈钢堵头焊接，管身分段激光割缝，割缝宽度0.16-0.2mm，割缝长度10cm。不锈钢割缝筛管优点：耐压强度高，耐腐蚀，端头管径车扣与流程丝扣连接平行，受力比较均匀。
2.2 安装盐水过滤网
盐水池通常暴露在室外，风吹日晒，致使盐水池内有脏物、大分子有机物等杂质，在水处理的再生进盐过程中，这些赃物、大分子有机物等杂质若进入软水罐，反洗过程中得不到充分反洗，致使软水罐中杂质排不出，树脂颗粒分布不均匀，甚至导致树脂中毒，影响盐水与树脂的交换，致使用水量大，再生效果不好，用盐量提高。
针对这一情况，在盐泵进口吸头处装上过滤网，可根据实际情况选择合适的过滤网的网孔大小与过滤网的层数，来阻止杂质进入软水罐。改进后，可保证盐水的清洁度，减少对树脂的污染和延长树脂使用寿命，缩短再生时间，节约用水。
2.3 加强设备内壁防腐
盐池内壁和软化罐内壁长期在盐水的浸泡下，表层易被腐蚀产生铁化物。要定期进行设备的内壁防腐，不定期进行检查，发现有腐蚀的情况要及时进行处理。
3 实施效益分析
3.1 提高了锅炉运行时率
实施对策以后，对2018年的故障停炉情况进行了调查，停炉天数从全年25天降至14天，没有因为水处理离子软化器设备故障停炉的现象发生，提高了锅炉运行时率和注汽的质量（表1）。
3.2 节约了更换所需的树脂的费用
按树脂价格1.2万元/ 吨，活动炉一级罐树脂自重750公斤，二级罐树脂自重500公斤，完全更换一次树脂的费用为1.5万元;固定站一级罐树脂自重1250公斤，二级罐树脂自重750公斤，完全更换一次树脂的费用为2.4万元。
3.3 缩短再生时间，减少了盐水的用量
再生包括反洗、进盐、置换、一洗、二洗，所需時间分别为30、30、40、40、50分钟，若树脂漏失或中毒，反洗效果差，需延长时间。若反洗各步的时间分别延长至45、30、40、60、90分钟，共延长80分钟，再生流量为10m3/h，再生频率为24h/次，所以一年可节约用水约4867m3，水的单价为4.6元 /m3，水的运费为16元/m3，一台锅炉一年可节约水费约10万元。
3.4减少相关设备的损坏
树脂渗漏后堵塞置换管线、药箱进水管线、除氧器过滤器、除氧器一、二级喷头;或是进入锅炉柱塞泵，锅炉管线，对设备造成很大影响。更换割缝筛管后，可减少树脂的渗漏，避免对相关设备的损坏。
参考文献：
[1]邓治家盐水浸泡法对改善注汽锅炉水处理再生效果所起的作用《化工管理》2014年第20期.
作者简介：
杨东霞，女，1976年 11月出生，高级技师，从事油田注气服务工作.