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齿轮泵工况变化原因及输送工艺

2018-04-09 22:15:17

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随着石油工业的发展,我国现已拥有长输油气管道约2万公里(其中输油、输气管道约各1万公里),这些油气管道分布在22个省、市、自治区,形成了贯穿   主要地区的地下大动脉,把油气田和炼油厂、化纤厂、化肥厂、铁路装卸站及油港连接起来,担负着65%以上原油产量及95%   气产量的输送任务;另外,我国的21个油气田大约还有集输管道25余万公里。油气管道运输不断发展,在能源运输领域和国民经济各部门中起着举足轻重的作用。

但是应该看到,我国的油气管道约有63.3%是在70年代前建设的,受历史条件的限制,管道的早期措施薄弱。随着这些不锈钢泵管线在役时间的延长,逐渐暴露出搜盖层老化和管体腐蚀等问题。同时,国内各大油田的主力油层原油含水率己达80~95%,因而加速了原油生产输送管道系统的腐蚀速度。目前的外方法主要采取是外覆盖层与阴保护相结合的保护方式;内方法一般也土要有在管道内壁喷涂层(内衬)以及加缓蚀剂于输送介质之中二种方法。深入了解我国管道运输的特点及腐蚀现状,掌握不锈钢泵管道腐蚀的规律并加以控制,对腐蚀程度严重的管道采用适宜的技术进行,以期达到经济效益,是摆在我们面前的迫切任务之一。它对于延长管道的使用寿命,国民经济“地下大动脉”的   运行都具有重要的现实意义。

正常运转中忽然泄漏。齿轮泵在运转中忽然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命,而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的。

1、抽空、气蚀或较长时间憋压,导致密封破坏;

2、对泵实际输出量偏小,大量介质泵内循环,热量积聚,引起介质气化,导致密封失效;

3、回流量偏大,导致吸人管侧容器(塔、釜、罐、池)底部沉渣泛起,损坏密封;

4、对较长时间停运,重新起动时没有手动盘车,摩擦副因粘连而扯坏密封面;

5、介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多;

6、环境温度急剧变化;

7、工况频繁变化或调整;

8、忽然停电或故障停机等。齿轮泵在正常运转中忽然泄漏,如不能及时发现,往往会酿成较大事故或损失,须予以重视并采取措施。

长输及油田集输管道的腐蚀原因可归纳为主观和客观两大类:主观原因包括措施、施工质量及维修是否及时、运营管理、人为破坏等原因:客观原因有管线所处的环境、输送介质的化学组成及其腐蚀性,以及输送工艺的物理因素等。具体说来,国内管线的主要腐蚀原因按其轻重顺序拟归纳为以下几个方面:

(1)埋地不锈钢泵管道受土坡腐蚀的影响:土坡是一个多相、多孔电解质和复杂的、非均质胶体体系,可以形成类型各异的腐蚀电池。一般说来,当土坡含盐量大、透气性好、含水量大、pH值低和电阻率小时,腐蚀性就大。另外,土壤中含有微生物、及存在杂散电流干扰时,也会加剧埋地金属管道外壁的电化学腐蚀。

(2)各种腐蚀性介质及其物理因素造成的不锈钢泵管道内壁腐蚀:原油含水量、油气水乳化液的稳定性、管道内部分积水及管道输送介质中含H2O、O2、H2S、SO2、CO2、Cl-、SRB及pH值等都可能造成管内壁的化学和电化学腐蚀,且输送温度越高,管道内壁腐蚀就越严重。除输送温度外,其他如压力、流速和流态、夹带的固体和液体、振动、沉淀、砂磨等原因使管道底部变薄后穿孔,以及这些因素的相互作用都会对管道内壁腐蚀起到不同程度的   作用。

(3)施工质量不高造成的影响:管道外壁腐蚀的许多事例是由于施工质量不高所引起的(包括预制除锈、涂装、固化质量、装卸、下沟,如吊装时钢丝绳损坏沥青绝缘层、接头焊接处未及时修整、补口等)。这问题在许多油田管网建设中存在较为普遍,从而影响了管道的预期寿命。因此不仅要严格控制层材料的质量,而且应严格各施工工序质量管理,以   终层良好的质量。

(4)不锈钢泵钢质管道内补口:我国早期的长输和集输管道大多没有内涂层,但由于长输管道的输送介质一般都经过除硫及脱水等预处理,其内壁腐蚀很小。而油田集输管道由于其高含水和强腐蚀性等原因,内壁腐蚀相对很严重。近年来一些油田虽已做了管道的内涂层,但由于管接头受焊接高温影响,使热影响区的内涂层失效,造成腐蚀电流集中,仍出现突发性、局部腐蚀性穿孔事故。而对焊接接头涂层的补口处理上,外涂层补口较易进行,管内壁补口技术则是公认的技术难题。目前有待出效果好、可以广泛采用的内补口技术。

(5)地下植物根系(如芦苇根等)生长穿透覆盖层导致管道外壁腐蚀:这种腐蚀通常发生在多水环境中,如大港、辽河、等油田滩海地区,生长的芦苇根茎很容易穿透传统的沥青层,导致及地下水浸泡管体造成侵蚀性腐蚀。目前的措施一般是采取可以形成较漆膜的环氧煤沥青作覆盖层,使各种离子难于穿透漆膜,从而具有防止芦苇根茎及地下穿透的能力。

(6)埋地硬质聚氨脂泡沫“黄夹克”保温管腐蚀主要原因有:A:厂内预制发泡时原料配比和料温控制不当,造成保温层发泡不充分、不闭合,管端无帽密封,导致进水而发生腐蚀:B:现场补口时,“黄夹克”被划伤或老化龟裂,使水渗透到泡沫内与PAPI或氟里昂反应,析出Cl-,腐蚀金属管道外壁。(据测定聚泡塑料在水中溶出Cl-含量高达0.0053,管道腐蚀率高达3.6mm/a);C:管道焊接质量差,如未焊透、有夹渣和气孔等,也促成了管道腐蚀穿孔。

目前“泡夹克”结构的保温管线存在的问题相对较多,主要由于保温材料气孔率一般为70~98%吸水率较大。只有在制造、存放、运输、安装和运行等环节,水分都不渗入保温层,保温管道的使用寿命才是可以的。这有待于改进设计新的保温结构、新的施工技术和加强施工质量管理。

(7)部分不锈钢泵管线的阴保护效果不好:目前我国的阴保护技术已接近水平,形成了我国的标准。管线普遍采用了扭盖层与阴保护的联合保护方式,但在运行中容易出现以下三类问题需要加以防范:A:仪器设备性差、故障多,影响了阴保护系统的正常运行;B:阴保护系统中所采用的阳规格品种少,配套性差,影响工程选用;C:阴保护管理不严格,有的单位无阴保护岗位,对阴保护数据的收集分析不够。

(8)其他一些因素对管道造成的破坏:如在管沟在回填时,涂层遭到碎石损坏。在埋地管线区域进行其他施工时,各种附加于地层的压力对管道造成破坏。其他还有人为破坏造成管线的损坏,如因社会治安混乱造成的偷油,窃取阴保护设备等。需要加强社会法制教育和管道的运营管理。

综合看来,油气水普通碳钢管线的使用情况,使用期   长者为30~45年,   短者为5~10年,平均1525年。因此,管道的修理、和   新工作显得越来越重要,它己成为管道建设和运营的重要组成部分。


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