西北油田三相分离器腐蚀原因分析及防治对策*
2021-02-15高秋英张志宏曾文广刘青山
高秋英,王 恒,张志宏,曾文广,刘青山
(1.中国石油化工股份有限公司西北油田分公司 新疆 乌鲁木齐 830011;2.中国石化缝洞型油藏提高采收率重点实验室 新疆 乌鲁木齐 830011)
0 引 言
三相分离器作为油、气、水三相分离的压力容器,其内部环境复杂,腐蚀问题容易发生。三相分离器一旦发生腐蚀穿孔就会造成设备泄漏,无法正常使用,对正常作业具有严重影响,从而对经济造成巨大损失。常见的腐蚀原因有CO2腐蚀[1]、氧腐蚀[2]、细菌腐蚀[3-7]、缝隙腐蚀[5]、H2S腐蚀[7-8]、垢下腐蚀[7,9-11]、冲刷腐蚀[6]和涂层失效[12]等。西北某油田三相分离器发生了腐蚀,通过金相分析、化学成分分析,腐蚀产物微观表征研究,对垢层X射线衍射分析、垢层细菌培养和腐蚀模拟试验等,分析腐蚀原因,并提出预防措施。
1 腐蚀现状描述
三相分离器示意图如图1所示,其规格型号为PN0.8 DN3 600 mm×16 000 mm,容积为176 m3,工作介质为原油、伴生气与污水,处理量最大为3 500 t/d。分离器主体材料为Q345R、内构件为20#和304不锈钢,人孔接管材质为Q345R,内壁采用防腐蚀涂层+内置牺牲阳极的阴极保护进行腐蚀防护,其中防腐蚀涂层为不小于150 μm的EP改性环氧导静电涂料,内置牺牲阳极保护电流密度为15 mA/m2,设计保护年限为10 a。该生产分离器运行温度为50~60 ℃,运行压力为0.6 MPa,原油含水率为30%~50%,伴生气中CO2含量为2.4%,H2S含量为44.93 mg/m3。水样检测见表1,其中水样离子矿化度高达21×104mg/L,使用溶解氧测试仪检测一号联污水水样中溶解氧含量为0.38~0.48 mg/L。

图1 三相分离器结构示意图

表1 水样离子成分 mg/L
该生产分离器于2017年12月5日开始服役,服役寿命仅15个月时就开始出现腐蚀刺漏现象,截至2020年3月7日,分离器本体发生刺漏共计4次,刺漏位置如图1红圈所示。……
