2021-KJ-3-002 油田加热炉管结垢减缓技术

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2021-KJ-3-002 油田加热炉管结垢减缓技术

日期：2021年12月24日来源：中国腐蚀与防护学会分享：

获奖项目编号：	2021-KJ-3-002
获奖项目名称：	油田加热炉管结垢减缓技术
第一完成单位：	大庆海纳科技有限公司
项目联系人：	马斯然
联系人电话：	13836712866
联系人邮箱：	136934385@qq.con
项目简介：
大庆油田加热炉炉管由于因结垢而造成的炉管损坏很多，更换加热炉炉管费用大，平均为50万元，维修周期20天左右，目前清淤除垢主要是人工挖铲法，酸洗法及高压水冲洗，由于采出液含油大量原油，并含有有毒、有害、易燃、易爆气体，因此，在清淤除垢作业过程存在一定的安全隐患，而且无法洗除垢层内部油污及油污包裹的无机盐，造成除垢效率低。由于炉管垢层结构主要为水垢，其主要成分是碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁等。水垢主要是因加热炉给水中所含钙、镁等无机盐类受热后析出并粘结于金属表面而形成，水垢的导热系数很小，约为普通钢材的2%~5%，水垢附着于加热炉受热面，会严重影响传热效果，进而影响加热炉效率。水驱介质所生成的无机盐类水垢增长速度比较慢，采用注入阻垢剂及机械方式加以解决，如高压水冲洗，电磁、超声波除垢技术。在聚驱及三元复合驱介质中，由于聚合物掺杂在水垢成分中间，聚合物与水垢结合形成复合垢，由于聚合物是网状结构有絮凝作用，使复合垢絮凝变成致密、坚实的硬垢层，随着温度升高，垢层厚度的生成速度会逐渐增大。当垢层厚度大于4mm时，火管内外表面温度差仅为60℃，钢材横截面温差变小，火管受热面局部位置的温度可达到620度-740度左右，在直接火焰加热部位将产生局部过热，进而产生炉管局部过热蠕变而将炉管烧穿，出现安全事故。通过对加热炉损坏机理及防护技术研究，提出在加热炉炉管表面喷涂ETZ-7039耐高温不粘阻垢涂层，以达到解决加热炉除垢效果，避免炉管局部过热。在大庆采油一厂三矿中112站采用该技术在3号加热炉的左侧炉管进行了耐温不粘涂层应用，效果良好。