热水循环系统技术改造可行性探讨.doc

热水循环系统技术改造可行性探讨初立国【摘 要】：本文针对第四采油厂大路沟首站热水循环管道腐蚀严重的现象进行了现场调查，经过现场勘察、系统摸排、原理分析，确定影响腐蚀的主要因素，根据热水循环管道腐蚀的基本原理和热水循环管道的运行特点,找出有效的解决方法和防护措施，减轻工人劳动强度，确保生产安全平稳运行。【关键词】：热水循环 技术改造 探讨大路沟首站近几年存在热水循环系统腐蚀严重的情况，主要表现的症状为热水循环管线穿孔、失水量增大、补水频繁等，经现场调研，除部分管线因内壁腐蚀造成管线穿孔外，热水管线还存在着严重的外腐蚀。至2008年以来，热水管线出现不同程度的腐蚀穿孔，造成频繁修补或更换管线，仅2011年1月到2011年12月站内热水管线刺漏20余次，给生产和管理造成很大困难。1 腐蚀原因分析1.1 管线内腐蚀热水循环管道内部腐蚀的方式主要有: 氧腐蚀、二氧化碳腐蚀以及同时有溶解氧和游离二氧化碳的腐蚀。其中氧腐蚀为主要的腐蚀方式。现场检查确认循环系统因泄漏缺水经常吸入空气，溶入介质中的游离02会加快腐蚀的进程，溶解在水膜里的氧气在正极上得到电子而被还原。阳极：Fe-2eFe2+阴极：2H20+02+4e4OH-(吸氧腐蚀)溶液中的Fe2+和OH-离子结合，生成Fe(OH)2附着在铁表面上，形成Fe(OH)2锈膜，由于热媒中溶解氧的存在，Fe(OH)2被进一步氧化形成Fe(OH)3，Fe(OH)3是一种疏松的、易剥落的沉积物，具有红棕色的铁锈。Fe(OH)2+ 1/2 02+ H20Fe(OH)3从以上分析不难看出，金属管道和换热设备的电化学腐蚀引起管道内表面发生腐蚀，形成凹坑，最终产生孔洞泄漏。另外储油罐盘管腐蚀穿孔导致部分原油漏入循环系统，原油内添加剂均对管线有化学腐蚀作用。管内流体及携带的沙砾、铁锈等对管内壁高速冲刷，加速内壁腐蚀，大大缩短管道的使用年限，而且由于腐蚀后的管内壁粗糙度的增加，增大了流动阻力，同时也降低了管道的流通量。腐蚀后的沉淀物也可能使系统产生堵塞，影响运行效果。1.2 管壁外腐蚀由于大路沟首站热水循环系统管线全部是直埋铺设。从腐蚀情况来看，直埋管线腐蚀较为严重。现场勘查确认发现腐蚀泄漏管段多铺设于草坪下方，夏季灌溉草坪频次较多，造成地埋管线一直处于潮湿的环境中，使防腐层受侵蚀作用老化、龟裂、脱落。裸露的金属管壁与空气中氧气、水分直接接触，发生氧化腐蚀。附着于管外壁的铁锈吸附水分加剧了管外壁腐蚀。热水管道外部腐蚀的部位主要存在于管道外保温损坏处、管道穿墙管段外保温和防腐不匀处。2 改造方案2.1 鉴于系统改造前循环泵一直存在压力不稳定的症状：循环水泵出口压力表指针在一定范围内大幅摆动，打开循环泵前除污器放空阀门，没有水流出，呈明显负压。因此会造成管线内吸入空气，这样一来，空气经泵升压后造成循环水系统的循环水中氧含量过高。导致循环泵气蚀，工作不稳定，管线发生氧腐蚀。改造流程简介：针对大路沟首站目前热网系统工艺现状和存在的问题，建议在目前热网系统基础上，对其工艺进行改造。(1) 增加一自动补水阀门。流程如图所示:改造前改造后新增的自动补水阀是减压阀、过滤器、截止阀和止回阀的组合体，可以保持循环管线系统压力在一个稳定值，阻止管线吸入空气，当压力降低时，阀门会自动打开，向系统补水，达到设定压力后，阀门自动关闭，阀内的自带过滤器，可以避免杂质的流入，阀内内置止回阀，可以防止加热系统的热水回流到冷水管路，即使入口压力改变，调压器能保持出口压力的稳定。增加自动补水阀不但可以保持管线系统压力平稳，还减少了因管线腐蚀泄漏造成的补水频繁，大大减轻了员工的劳动强度。(2) 对各支路管线增设阀门控制，形成各自独立的循环控制。流程如图所示:改造前改造后新增一个阀池，在阀池内安装分水器、汇水器将整个热水循环系统分为A、B、C三个区域，每个区域都可以相互隔离，另外在每个区域管线上增加节点控制阀门。流程改造优点：能有效的解决因部分管线腐蚀渗漏导致整个循环系统不稳定的问题，尤其在冬季生产中，可有效的避免因一处泄漏而导致全站热网系统不能正常运行；由管线承插式连接改为法兰连接，减缓由于热胀冷缩现象致使接头处发生泄漏所造成的氧腐蚀；对系统管线作业时，法兰连接更加便捷，可操作性强；另外，我们可以分别控制A、B、C区的阀门，找出渗漏点，并通过关闭阀门，有效地将渗漏点与其它区域隔绝，在不影响总体供热循环的前提下，及时采取措施对泄漏点进行修复。2.2 热水循环管道外防腐的防护方法2.2.1 选择高质量的管材热水循环系统管材厚度不均匀，未做内防腐处理，在实际应用过程中，容易造成内、外腐蚀，而导致管线泄漏，因此，在今后选材设计中应该选择表面缺陷少、光洁度高、厚度均匀的钢材，减少因为管材质量问题造成的腐蚀。2.2.2 改变管道敷设方式采取地沟敷设与直埋敷设相结合的方式进行热水管道的敷设。草坪下方可采取地沟敷设，减少水的侵蚀，保护管道的保温结构。地沟要符合有关标准, 做到严密不漏水, 制作不小于2的坡度使坑中的水自流进入排水管沟, 管线要有不小于3的坡度, 这既有利于排污, 也利于放气, 从而减少溶解氧腐蚀。如下图：其他管段采取直埋敷设。直埋敷设可采用供热管道、保温层和保护外壳三者紧密粘结的方式，形成整体式的预制保温管结构型式，如下图所示。预制保温管直埋敷设1钢管 2保温层 3保护外壳直埋敷设适用在非草坪管段，不需要砌筑地沟，土方量及土建工程量小，管道预制、现场安装工作量相对较少，施工进度快，可节省供热管网的投资费用。整体式预制保温管严密性好，管道不易腐蚀。2.2.3 加强热水管道重点部位的保温与防腐针对管壁外腐蚀的情况对整个热水循环系统腐蚀较为严重的部位加强防腐、保温处理。尤其是埋地、穿墙管线在潮湿环境中运行的部位进行重点防腐