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海水干原油换热器故障分析及改进措施

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-07-04 1:03:45 * 浏览: 22
lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp摘要:分析了渤海2a曹妃甸油田海水干馏原油热交换器运行后发生的几种故障,并做出了相应的改进。类似热交换器的安装,调试,操作和维护参考。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp关键字:壳管式热交换器,海水腐蚀,沉积物,原因分析,改进措施lt, / FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp / DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,曹妃甸油田位于中国渤海湾以西,天津新港以西90公里,唐山港东北60公里,水深约20 m。该油田是由中国海洋石油总公司(CNOOC)和美国Comac石油公司(KMG)开发的。 2006年6月,美国阿纳达科石油公司(APC)收购了Comac Oil Company,并成为该油田的运营商。该油田分为三个阶段开发。第一阶段包括两个井口平台,WGPA和WHPA,一个SPM单点,以及一个15万吨FPSO海上石油112号设施。它于2004年7月投入使用,第二阶段于2005年投入使用。7月,WHPC无人井口平台投入运行,WHPD井口平台第三阶段于2006年9月投入运行。10月,两人无人驾驶WHPE和WHPF的井口平台陆续投入使用,标志着该油田的建设完成。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp海水干原油浮头换热器是曹妃甸油田海上石油112FPSO的重要生产设备首先,该设备的正常运行与海水系统和原油加工系统直接相关。两个海水干燥原油热交换器(分别为E2200和E2400)于2004年7月投入运行。在随后的两年多的运行中,沙子和海洋生物侵蚀了管束,横截面的面板焊缝已经达到故障。 5次,海水腐蚀导致出水温度调节阀失效两次,临时的解决方法是更换漏油管,垫片和阀。本文提出了失效分析及相应的改进措施。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp1设备介绍lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt ,Lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp海水干燥原油热交换器设备型号为BES9000.77 / 1.151703.62 / 192I。管端介质为海水,质量流量为440000kg / h,进出水温度分别为34°C和42°C,设计压力为0.77MPa,设计温度为160°C,材料为BFe3011。 ,壳侧介质为干燥原油,质量流量为130316kg / h。 ,出口温度为130℃,75℃,设计压力为1.15MPa,设计温度为160℃,材料为16MnR,换热管的规格为19mm×2mm,数量为816,材料为BFe301lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp1.2故障概述lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt, / DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp 2005年1月至2月,两个热交换器相继显示出管侧漏油。打开设备时,不同尺寸的贝壳和沉淀物会堆积在管箱中。多达80根被沙子堵塞的试管,位于试管束横截面的试管被严重磨损,并且试管内有擦洗痕迹和凹坑。临时处理措施将热交换器和干原油旁路隔离开来。从那以后,出现了4次类似的故障。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp海水热交换器管束由816管组成,408的上半部是海水流入通道下半部分的408是海水流出通道。管束中的大多数管子都被大直径的贝壳,藻类和附着的沉积物阻塞,海水以更大的流速流过无堵塞的管道,由于沉积物和较小直径的外壳而增加了管道束的横截面。腐蚀坑出现在面板上和管道内部,尤其是腐蚀速度和程度管表面上的BFe30保护层的一部分损坏,从而导致管腐蚀。海水腐蚀还导致海水出口管路上的温度调节阀及其旁通阀发生故障。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp3原因分析lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt ,Lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp3.1海洋生物和沉积物侵蚀lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,过滤器由于隔离阀的腐蚀和生锈,不能有效隔离nbsp海水系统的一部分,因此不能定期清洁过滤器。直径较小的海洋生物通过损坏的过滤器和海水泵进入海水系统,并在海水系统的内壁上生长。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp热交换器堵塞检查结果是沉积物,贝壳,水母和海藻,其中水母与海藻的发生频率和数量,特别是贝壳和水母,大小大,并且有生物。其他生物,如鱼,虾,蟹和墨斗的频率较低,数量较少。大小虽小,但也有生物。另外,不同季节出现的冲刷也不同。泥沙和贝壳在冬季和春季居多,在夏季和秋季居多。检查结果表明,由于沉积物的直径小于过滤器,其可以被海水泵直接阻塞,并与加压海水一起进入海水系统。每个用户都造成了热交换器管束的腐蚀。电解铜和铝设备已添加到海水系统中。注入的化学物质没有杀死或抑制海洋生物,但也引起了换热器管束的腐蚀和磨损,海水管道系统中的某些海洋生长变大并导致管束被阻塞。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp3.2海水腐蚀lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt, / DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp材料及其防腐处理存在以下问题:机舱海水系统管道和阀门的严重腐蚀,海水管道壁厚变薄,海水管道刺穿现象,阀门锈蚀死亡故障操作时,阀体腐蚀,阀杆腐蚀现象也发生了。海水系统所暴露的问题不仅是物质问题,而且是系统安装和调试期间的质量控制以及日常操作和维护。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp如上图所示,海洋生物和沉积物侵蚀,管束阻塞是由更换引起的。加热器故障的主要原因。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp4转换度量lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt ,Lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(1)在海水干燥原油热交换器海水管道截止阀上增加一个过滤器,以安装一个双重过滤器,并定期检查和清洁以消除海洋生物和沉积物管束的腐蚀和磨损。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(2)海水系统的改造①更换海底门格栅,粗滤网及其隔离阀。 ②需要对海水系统中的化学试剂进行定性和定量分析,以确保品种,剂量和填充位置的最优化。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(3)改善操作和维护要求①在热交换器运行期间,禁止超过设计运行参数。超过设计参数此外,如果悬浮颗粒会造成磨损,海水的压差将过大,这将加剧悬浮颗粒的侵蚀[1]。 ②定期检查并清洁热交换器。长时间运行后,管壁表面会形成不同的水垢,这会增加水流阻力并降低热交换效果。另外,有必要注意合理使用物理和化学清洁方法。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(4)其他①电解铜和铝设备必须严格按照操作进行操作程序应当及时维护。 ②在日常操作中,要注意观察管侧与壳侧之间的温度和压力差,以及热交换器出口处原油的含水量以及热交换器排出的海水的颜色。针对以上现象,可以推测出换热器的管束是否堵塞或泄漏,如果有问题必须及时修理。 ③加强安装调试过程中的质量控制和日常操作维护。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp5结论lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt, lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp运行1a后的观察结果表明,该热交换器工作良好,达到了降低运行和维护成本的目的,并保证了油田的正常生产。将来可用于安装类似的热交换器。调试,操作和维护参考。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp参考:lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt ,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp [1]郭祖良。石化工程师实用技术手册[M]。北京:化学工业出版社,2005年,第147页。(徐编)lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp文章来自:中国热交换网络lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,