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油田注汽锅炉炉管损坏原因探讨

2019-01-14徐春泉

魅力中国 2019年39期
关键词:炉管除垢水垢

徐春泉

(新疆油田公司风城油田作业区,新疆 克拉玛依 834000)

在油田进行开采中,常用到的设备便是注汽锅炉。但目前,大部分锅炉在使用过程中不太注重炉管的维护工作,经常性地出现炉管结垢等现象,导致热量传递过程损耗量较大,炉管内壁受热不均匀等,管内循环中汽水不通畅,加之高温高压环境的影响,极大地损坏了炉管的使用寿命,造成安全隐患。本文就注汽锅炉炉管损坏的诱因,从水质、水垢和锅炉本身三个方面进行分析。

一、注汽锅炉本身因素

油田注汽锅炉炉管出现损坏,究其原因其自身质量因素属于其中较为关键的一个部分,在实际应用过程中,如果注汽锅炉本身质量就存在问题,在使用过程中炉管就会很容易出现损坏。因此,在对油田注汽锅炉进行采购的过程中,一定要确保其质量,这样才能最大程度避免注汽锅炉炉管出现损坏,而为了更好地确保注汽锅炉质量,在实际购买设备过程中,相关人员可以从以下几点着手。

(一)在购买注汽锅炉的时候,采购人员一定要对商家资格证书进行查看,确保其具备相应的生产能力,以此来确保设备的质量。

(二)在购买注汽锅炉的时候,还可以向商家索要设备的具体技术参数,并且将其和其它参数进行对比,以此来确保参数的合理性。

(三)在购买的过程中,考虑到运输以及售后服务等情况,并且到实地进行考察。

(四)在购买过程中,一定不能只看设备价格,在确保设备质量的情况下,再对其价格进行合理的控制,以此来确保产品的质量和经济效益。综上,油田注汽锅炉炉管出现损坏原因和其自身质量有着一定的关系,而想避免这一原因所造成的损坏,就一定要确保设备质量。

二、水质因素

水质对油田注汽锅炉炉管的影响锅炉水质对炉管的影响较大, 一般情况下锅炉给水的水质要求需达到标准参数值, 对给水的硬度、各类元素含量以及pH值等均有一定要求, 而通常人们使用的给水往往氯离子大大超标。锅炉给水如不处理或处理不当, 在受热面上就会结生水垢, 不仅使传热效率降低、检修清理困难, 严重时甚至会堵塞受热面管道,引起锅炉爆管。

(一)硬度

水的硬度具体指水中钙、镁离子沉淀肥皂水化液的能力,计量标准为氧化钙含量10mg/L 或氧化镁含量7.2mg/L为1 度,具体可以用摩尔浓度表示。整体来看,水中含钙镁离子越多,即硬度越高,锅炉加热时受到的损伤越高。处理锅炉用水硬度可以使用离子交换剂,除去水中钙镁离子,降低水的硬度。而且由于钙镁离子蒸汽溶解度较低,进入炉管中极易沉淀产生水垢,因此标准上严格规定锅炉用水硬度标准为零度。

(二)氧气的含量

显然, 如果给水中氧气的含量过高, 必然会对炉管带来严重的腐蚀。所以规定给水中的氧气含量必须为零。

(三)p H 值

适当的p H 值(一般保持在弱碱性范围)可以防止给水中的二氧化硅沉积在炉管内,还可以防止炉管金属的酸性腐蚀。但同时碱性也不能过高,否则会使得水中的碳酸分解, 产生过量二氧化碳汽体对炉管产生不利影响。总之, 水质主要会对锅炉产生水垢、腐蚀以及蒸汽品质三类影响。

目前国际上普遍采用的措施主要是加强水处理, 防止结垢以提高锅炉的热效率, 减少排污量和回收排污热量以减少排污热损失, 并防止锅炉的腐蚀, 最终保证锅炉长期、安全、经济运行。

三、水垢因素

(一)形成原因

1.蒸发浓缩。炉水受热,激烈沸腾,产生大量水蒸汽,使炉水不断浓缩。水蒸汽本身携带的杂质,外加锅内腐蚀增加的杂质,随着炉水的不断减少,就以几十倍的浓度留在锅水中。由于炉管内壁各处受热面蒸发强度有差别,使某些局部锅水浓缩程度会更高。这样钙、镁阳离子与某些阴离子结合。往往可超过相应沉淀物的溶度积,析出沉淀物形成水垢。

2.高温沉淀。一般物质的溶解度随温度升高而增大,这类物质具有正温度系数,而有少数物质的溶解度却随温度的升高而减小.它们具有负温度系数。例如硫酸钙。它具有典型的负温度系数,极容易在受热强度较大的部位析出结垢。

(二)水垢的危害

1.浪费能源。锅炉结有水垢时,使受热面的传热性能变差,燃料燃烧所放出的热量不能迅速地传递到炉水中,大量的热量被烟气带走,造成排烟温度升高。排烟热损失增加,锅炉的热效率降低。在这种情况下,为保持锅炉的额定参数,就必须更多地投加燃料,提高炉膛和烟气温度,因此,造成能源的浪费。如果结有lmm厚的水垢,则浪费燃料约10%。对于不同种类的水垢或不同参数的锅炉,所浪费燃料的数量也不相同。

2.除垢费用增加。锅炉寿命降低。锅炉受热面上结垢,必须彻底清除,而除垢通常采用化学药剂,这样不仅消耗了大量的化学药品,造成经济上的浪费,而且还污染了环境。另外,锅炉如果结垢经常酸洗,则容易使锅炉炉管受到腐蚀,炉管的厚度降低,降低锅炉的使用寿命,通常酸洗的次数为一年一次。

化学清洗技术是利用化学的或电化学的机理。用酸将金属管壁上的沉积物转变成可溶性的盐类溶解在清洗介质中。然后随着清洗液的排放而除去。对于沉积物已被清除掉的金属表面,还可用钝化处理,使其生成一层具有保护性能的膜。化学清洗技术既能够除掉附在热交换面上的沉积物,保证锅炉具有较高的传热效率,又能够在一定程度上保护金属,延长锅炉使用寿命。化学清洗有酸洗除垢法、碱煮除垢法等。

四、总结

总之,在油田注汽锅炉作业过程中,要加大对锅炉炉管的维护检修力度,严格控制锅炉蒸汽用水水质,定期进行除垢工作,防止水垢对锅炉炉管造成不可逆的损坏;同时员工在锅炉选择中也要注重质量,最终实现锅炉的高效、安全运行。

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