易特后鑫林航董宏偉王修超(中原油田普光分公司四川 達州636150)
普光氣田位于四川省宣漢縣,天然氣中硫化氫平均含量為15.16%,二氧化碳含量為8.64%。集氣站采用全濕氣加熱保溫混輸?shù)纳a(chǎn)工藝,井口天然氣在井場經(jīng)加熱、節(jié)流、分離、計量后進入外輸系統(tǒng)。站場集輸設(shè)備中,分離器是主要設(shè)備之一,包含有分酸分離器、計量分離器、生產(chǎn)分離器、火炬分液灌等[1-3]。為保證分離器安全平穩(wěn)運行,需對其定期檢修,當發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)裂紋、氣泡等缺陷時,需要及時對設(shè)備進行動火修補作業(yè)。氣田投產(chǎn)后,先后對分酸分離器、生產(chǎn)分離器等多臺設(shè)備進行了修補作業(yè),在作業(yè)中,通過隔斷、鈍化、蒸煮等一系列安全保障措施,確保作業(yè)安全進行。
作業(yè)過程中,生產(chǎn)流程含硫天然氣可能串日分離器中,造成人員中毒,同時引發(fā)著火爆炸。
高含硫化氫環(huán)境中,由于硫化氫的存在,它會與鐵發(fā)生電化學腐蝕,生產(chǎn)硫化亞鐵,反應(yīng)過程為:
首先硫化氫在水溶液中發(fā)生電離:
H2S→HS-+H+
HS-→S2-+H+
陽極反應(yīng):Fe→Fe2++2e-
陽極反應(yīng):2H++2e-→H2(滲透鋼中)
Fe2+與S2-及HS-反應(yīng):
Fe2++S2-→FeS↓
Fe2++HS-→FeS↓+H+
另外,鐵和分離器中的沉積硫也能生存硫化亞鐵:
Fe+S→FeS↓
當打開分離器人孔,硫化亞鐵與空氣接觸,就會發(fā)現(xiàn)自然。
分離器生產(chǎn)過程中,部分油污在分離器中存積并吸附在分離器內(nèi)表面上,當進行動火作業(yè)時,會引燃油污。
在進行電焊作業(yè)時,電流會通過金屬管網(wǎng)傳遞,可在防爆區(qū)域產(chǎn)生電火花。
表1 分離器內(nèi)氣體檢測確認表
分離器泄壓放空后,將分離器進、出口及放空和排污等與其他系統(tǒng)相連處內(nèi)側(cè)閥門全部拆卸,并加裝盲法蘭盲斷。閥門是不能做到完成不漏的,所以作業(yè)中絕不能使用閥門截斷。在現(xiàn)場作業(yè)中,也有過使用氮氣隔斷的列子,但同樣被含硫天然氣滲透。
將10~20%的鈍化劑注滿分離器,鈍化2~4h。注入過程中,不宜過快,要保證分離器中氣體全部排出,不留死角。鈍化劑實質(zhì)上為強氧化劑,主要用于氧化分離器內(nèi)的FeS、H2S等還原性物質(zhì)。
蒸煮是將高溫水蒸汽連續(xù)注入分離器中,將吸附在分離器內(nèi)壁的油污、單質(zhì)硫、雜質(zhì)及分離器殼體中的滲氫清除。分離器蒸煮時間以8~10h為宜。
用高壓水槍對分離器內(nèi)壁進行全面清洗。
在進入分離器內(nèi)作業(yè)前,要對分離器內(nèi)部進行氣體檢測,按照分離器結(jié)構(gòu)形態(tài)分別在不同高度水平位置上選取測試點進行氣體檢測,確認分離器內(nèi)氣體成分和分離器外一致。至少選取2個檢測點進行檢測,并由有資質(zhì)的安全負責人進行確認。
作業(yè)人員必須勞保齊全,正確佩戴好正壓式空氣呼吸器和便攜式多功能氣體檢測儀(H2S,可燃氣體、氧氣、一氧化碳)后進入分離器內(nèi)作業(yè),作業(yè)現(xiàn)場需有安全人員全程監(jiān)護。(表1所示)
(1)高酸氣田為防硫化氫腐蝕,多采用抗硫合金材料,而合金材料對點蝕的具有較高的敏感性,在選材時,必須經(jīng)過模式試驗評估材料的抗點蝕性能。
(2)點蝕的影響因素不是單一的,在高酸的復雜環(huán)境中,需要兩種或多種防護措施共同作用才能發(fā)揮預(yù)期效果。
(3)點蝕是不可消除的,現(xiàn)場通過防護措施只能降低其腐蝕速率,確保點蝕在可控范圍內(nèi)。
(4)在生產(chǎn)管理方面,應(yīng)制定合理的檢測制度,定期檢查腐蝕掛片腐蝕情況,不但要分析掛片的失重腐蝕,同時也要分析掛片的點蝕情況,評估點蝕的防護效果。
[1]、杜東平、劉紹寬.淺析壓力容器的檢修維護[J],中國石油和化工標準與質(zhì)量,2011(6)
[2]李時杰,楊發(fā)平.普光氣田地面集輸系統(tǒng)硫沉積問題探討[J].天然氣工業(yè).2011,31(3):75-79.
[3]李時杰,高文鳳,周靖,等.普光地面集輸工程詳細設(shè)計文件[R].東營:勝利工程設(shè)計咨詢有限公司,2008.