譚 波，丁 燕，歐遠(yuǎn)斌，王 林，姚新玲

（中國(guó)石化江蘇油田試采一廠，江蘇江都 225265）

改善真空爐結(jié)垢現(xiàn)狀工藝研究

譚 波，丁 燕，歐遠(yuǎn)斌，王 林，姚新玲

（中國(guó)石化江蘇油田試采一廠，江蘇江都 225265）

真空爐自2004年引進(jìn)我廠以來，由于其安全系數(shù)高、自動(dòng)化程度高、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)在我廠得以大面積推出，但是由于結(jié)垢嚴(yán)重，清垢方式單一，清垢費(fèi)用居高不下。本文針對(duì)此問題展開研究，通過加藥方式對(duì)真空爐水盤管進(jìn)行清防垢，通過半年實(shí)驗(yàn)以來，效果較為明顯。

真空爐；清防垢；加藥

1 目前現(xiàn)狀及存在的問題

真空爐作為一項(xiàng)新產(chǎn)品引進(jìn)本廠以來，由于其安全系數(shù)、自動(dòng)化程度、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)自2004年10月在周41站安裝了第一臺(tái)真空爐以來陸續(xù)在沙26站、曹7站、瓦6站等中型接轉(zhuǎn)站安裝，截止到2010年12月底全廠已安裝了30臺(tái)真空爐，（其中功率為1250 kW的9臺(tái)，功率為2000 kW的2臺(tái)，功率為2500 kW的5臺(tái)，功率為800 kW的10臺(tái)，功率為1500 kW的1臺(tái)）。

通過近幾年廠家培訓(xùn)服務(wù)的跟進(jìn)及采油隊(duì)的不斷摸索，真空爐的操作使用技術(shù)相對(duì)成熟，但是由于受水質(zhì)影響，目前真空爐存在的主要問題就是盤管結(jié)垢。目前清垢周期最短只有3個(gè)月（如瓦6站1#、3#真空爐）。盤管的結(jié)垢不僅降低了爐子的熱效率，嚴(yán)重的對(duì)生產(chǎn)安全造成一定影響。目前解決盤管結(jié)垢的手段只有人工清垢，但是人工清垢存在以下幾個(gè)問題：

（1）周期長(zhǎng)，目前根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)清垢施工的時(shí)間看，每臺(tái)爐子清次垢約5～10天。

（2）費(fèi)用高，2009年、2010年全年真空爐清垢費(fèi)用分別為69.4718萬元、79.9766萬元，分別占到真空爐全年維護(hù)費(fèi)用的59%和4%。2009年平均每臺(tái)爐子清垢費(fèi)用為3.47萬元，2010年平均每臺(tái)為4.0萬元

（3）環(huán)境差，由于每次清垢都需把進(jìn)出口管線拆下，造成施工現(xiàn)場(chǎng)較臟。對(duì)站庫衛(wèi)生造成一定影響。

（4）能耗高，目前只有當(dāng)爐子結(jié)垢嚴(yán)重（進(jìn)出口壓差達(dá)0.4 MPa以上）時(shí)才會(huì)安排廠家專業(yè)施工隊(duì)伍清爐子。而真空爐的結(jié)垢一方面降低了真空爐的熱效率，另一方面增加了熱水泵的電耗。

2 解決辦法及實(shí)施情況

針對(duì)以上情況，要解決真空爐盤管結(jié)垢情況主要從兩個(gè)方面著手，一是通過加藥或增加水處理設(shè)備等方式改善水質(zhì)，最大程度改善盤管結(jié)垢情況，減少清垢次數(shù)。二是引進(jìn)推廣新工藝、新技術(shù)，對(duì)盤管清垢工藝進(jìn)行改進(jìn)，降低清垢費(fèi)用。目前在瓦6站安裝了量子環(huán)除垢器，使用效果正在觀測(cè)中。對(duì)于油盤管的防垢問題，目前通常的做法為化學(xué)防垢和除垢，也有電子防垢設(shè)備，由于安全的考慮，目前現(xiàn)場(chǎng)還沒有應(yīng)用。

本次課題研究主要是針對(duì)花17站真空爐水盤管結(jié)垢嚴(yán)重問題，采用加藥方式降低盤管結(jié)垢，已達(dá)到少清爐、不清爐的目的。

序號(hào) 加熱爐型號(hào) 功率 燃燒器型號(hào) 燃料 投產(chǎn)時(shí)間1 ZWN-1250-03 1250KW BGN200 DSPGN 天然氣 2007.10.202 ZWN-1250-03 1250KW COMIST122 DSPNM 重油/天然氣 2007.11.20

2.1 概況

目前花17站主要是運(yùn)行1#真空爐，2#作為備用爐。由于受水質(zhì)影響，花17站真空爐水盤管結(jié)垢嚴(yán)重，平均半年就需清垢一次。

圖1 循環(huán)水流程圖

花17站2010年5月及12月共清垢2次，費(fèi)用為10.7萬元。在2010年11月時(shí)1#真空爐進(jìn)出口壓差就達(dá)0.4 MPa

2.2 方案制定及實(shí)施

2.2.1 藥劑選用 針對(duì)花17真空爐水盤管結(jié)垢情況，藥劑選擇根據(jù)在試采二廠塔7站、揚(yáng)10站、卞塘鍋爐站等6個(gè)站點(diǎn)使用情況選用Z-W型鍋爐阻垢劑和ZWB除垢劑，作用機(jī)理，Z-W阻垢劑是專門針對(duì)熱水循環(huán)系統(tǒng)研制，主要成份為磷酸鹽和緩蝕劑，該藥劑能調(diào)整水的堿度，使循環(huán)水始終保持在pH值8～9左右的狀態(tài)下運(yùn)行。連續(xù)增加能有效防止鍋爐受熱面上的水垢結(jié)附和再生，能夠與鍋爐受熱面上的水垢螯合使水垢晶間分散，將水垢分解成細(xì)小松散的泥渣，來達(dá)到降低或消除鍋爐水垢的生成。該藥劑優(yōu)點(diǎn)是能在金屬表面形成均勻致密的保護(hù)膜，延長(zhǎng)管線使用壽命。

Z-WB除垢劑是以固體酸為主劑，復(fù)配而成內(nèi)含大量緩蝕劑。它與碳酸鹽水垢能發(fā)生激烈化學(xué)反應(yīng)，生成易溶于水的鹽類和二氧化碳。除垢劑加藥量視結(jié)垢情況而定，溫度控制在60℃最佳，溫度太低反應(yīng)速度慢，溫度太高（超過80℃）除垢劑內(nèi)有效成分會(huì)分解，失去除垢能力。工藝流程見下圖，為直接加入回水箱，本工藝簡(jiǎn)潔方便，投資小。

圖2 新加藥水處理工藝流程

2.2.2 加藥方案及實(shí)施情況 初期制定的加藥方案：因制定加藥方案時(shí)花17站1#真空爐循環(huán)水盤管結(jié)垢嚴(yán)重（壓差達(dá)0.4 MPa），所以先進(jìn)行除垢，后加阻垢劑。

實(shí)施情況，2010年11月中旬，花17站1#真空爐循環(huán)水進(jìn)出口壓差已0.4 MPa，方案實(shí)施第一步對(duì)其進(jìn)行加除垢劑清垢，加藥量為100 kg/d，至12月10號(hào)由于加藥泵壞未繼續(xù)加藥，進(jìn)出口壓差未發(fā)生明顯變化，12月25號(hào)安排對(duì)1#真空爐進(jìn)行人工清垢，清垢時(shí)發(fā)現(xiàn)水垢較以前相對(duì)松軟，清垢后壓差為0.1～0.15 MPa，2011年3月初至今開始加藥，前期把剩余的除垢劑加完，后期進(jìn)行加阻垢劑，每星期加兩次，每次50 kg。

2.3 效果分析（見表1～表3）

3 實(shí)施過程中存在的問題

自花17站2010年12月清垢至今6個(gè)月以來1#真空爐循環(huán)水進(jìn)出口壓差保持在0.2～0.25 MPa，根據(jù)往年數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)未加藥時(shí)半年壓差會(huì)達(dá)到0.4 MPa左右，也就是說加藥防垢效果比較明顯，但不夠理想。主要存在以下幾個(gè)問題:

在加藥之初未制定詳細(xì)嚴(yán)密的加藥計(jì)劃，未能根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整加藥方案，致使采油隊(duì)在加藥過程中隨意性較大，一方面造成浪費(fèi)，二是不能保證防垢效果。

序號(hào) 時(shí)間 用量 備注初次投加 15天內(nèi) 100 kg/d 投加除垢劑15～30天 50 kg/d 壓差不降低，用量加強(qiáng)正常投加 30天后 50 kg/3d 投加堿性防垢劑

表1 2011.1-2011.6花17站1#真空爐循環(huán)水進(jìn)出口壓差

表2 2010.05-2010.11花17站1#真空爐循環(huán)水進(jìn)出口壓差

圖1 加藥前后循環(huán)水進(jìn)出口壓差變化曲線

由于所加除垢劑未列入采油隊(duì)成本計(jì)劃，基層采油隊(duì)考慮隊(duì)上成本，對(duì)加藥積極性不高，后期減少了加藥量；以及加藥泵損壞等原因使得加藥沒能做到連續(xù)實(shí)施，致使除垢效果不夠理想。

4 總結(jié)

對(duì)油田地面集輸系統(tǒng)而言，加熱爐好比是整個(gè)系統(tǒng)的心臟，如何確保加熱爐高效、安全地運(yùn)行也是地面集輸工作的重中之重，隨著真空加熱爐的普及，其結(jié)垢問題也一直困擾著我們，藥劑防垢跟以往靠人工清垢相比除了其簡(jiǎn)便、高效、節(jié)能的優(yōu)勢(shì)外還使我們的工作由原來的“被動(dòng)出擊”變成“主動(dòng)防御”可最大程度保障生產(chǎn)的安全運(yùn)行。下步將與采油隊(duì)及相關(guān)職能部門對(duì)藥劑選擇、方案制定做進(jìn)一步研究，為提高真空爐運(yùn)行效率和安全系數(shù)開展工作。

TG155.16

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1673-5285（2012）07-0096-03

2012－05-07