三相分离器腐蚀原因研究和对策

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1、三相分离器腐蚀原因研究和对策　　摘要：针对三相分离器在现场使用中出现的腐蚀问题，分析其腐蚀产生的原因，提出防护对策，有效减轻容器的腐蚀程度，提高三相分离器的使用寿命，降低维修费用。关键词：三相分离器腐蚀防护一、前言三相分离器是用于对井口原油实现油、气、水分离计量的主要设备，其结构主要由主体容器，分离部分、液面控制、压力控制和排污等五部分组成。随着吐哈油田的持续开发，原油综合含水率不断上升，水质对三相分离器的腐蚀日趋加重，有的三相分离器投用不到一年，便出现腐蚀穿孔，给使用单位造成了很大的经济损失，直接影响着联合站正常的安全生产。因此，解决三相分离器的腐蚀穿孔问题，延长其使用

2、寿命，保证其安全运行，成为一个急需解决的问题。二、腐蚀原因分析通过分析各使用单位三相分离器的腐蚀案例，我们结合三相分离器的结构特点，使用环境等因素对其腐蚀的原因进行了深入的研究。1.影响三相分离器腐蚀的因素7在三相分离器的整个分离过程中，由于来液流速高且掺杂着泥砂，对分离器进口造成很强的冲蚀与磨损，滞留在分离器下部的是具有很强腐蚀性的水相，这种分离出来的污水，不仅矿化度高，CL含量高，PH值低，而且还含有CO2、H2S以及硫酸盐还原菌（SRB），这些因素使污水介质成为了腐蚀性极强的介质，并导致三相分离器内部受到强烈的电化学腐蚀。1.1原油含水的成分。检验发现分离器内壁腐蚀

3、的严重部位是油水界面分界线以下与水质接触的部位，这就说明原油含水的水质对于分离器的腐蚀有重要的影响。原油含水的矿化度越高、高价金属离子的含量越高、硫酸盐还原菌越多，分离器的腐蚀就越严重。油温度1.2三相分离器的操作温度。为了加强分离效果，分离器的操作温度一般为50℃～60℃，该温度较高，有利于腐蚀介质的运动，从而加快了腐蚀速率。1.3三相分离器的内部结构。分离器的内部结构复杂，很容易形成保护死角，该处金属直接暴露在腐蚀介质中，加快了腐蚀速度。聚结板对油水混合物起整流、聚结的作用，但液体通过时的速度较大，必然对附近的器壁和焊缝产生冲刷，对此处的防腐层造成破坏，使金属裸露出来

4、而形成冲刷腐蚀。71.4三相分离器的焊缝。检验中发现分离器底部焊缝处容易发生腐蚀，从而形成焊缝腐蚀。形成焊缝腐蚀的主要原因有1.焊接热影响区，在焊接温度升高到约1200度，焊缝和本体局部受热，产生热应力，造成应力腐蚀。2.焊缝材料与本体材料不同，产生电极位差，形成电偶腐蚀。1.5三相分离器的内部积砂。分离器底部积砂时，与钢板形成了缝隙，底部防腐层起泡时，防腐层与钢板表面也形成了缝隙，容易发生缝隙腐蚀。1.6其他因素：由于三相分离器主要处理进口来油及回收的污油，长时间使用的三相分离器内部会积存大量泥沙和硫酸盐还原菌（SRB），如果不定期处理掉积存的泥沙等，就会加快容器内壁的

5、腐蚀；而在容器内部施工作业过程中，对原有防腐漆造成破坏，如果未按要求修复好防腐层，也会产生严重的腐蚀。2.三相分离器腐蚀机理2.1缝隙腐蚀容器底部积聚的泥沙等物质沉积在容器内，与钢板形成了缝隙，容器内的防腐层起泡脆裂时，防腐层与钢板表面间也形成了缝隙，容器发生缝隙腐蚀，在三相分离器内金属表面形成呈现深浅不一的蚀坑。还有当使用焊条的耐蚀性比容器本体差时，焊缝区域成为阳极，容器本体成为阴极，构成了大阴极小阳极的腐蚀电池，形成缝隙腐蚀，其腐蚀速度与未形成此种腐蚀电池时相比，可增加几十倍甚至上百倍，焊缝很快被溶解穿孔。72.2细菌腐蚀从水质分析可知，污水中SRB含量高，因为SRB

6、为厌氧菌，在密闭的三相分离器底部积聚的污泥为其生长繁殖提供了良好的环境，SRB参加电极反应，将可溶的硫酸盐转化硫化氢，并和铁作用生成硫化亚铁，由于生成硫化氢，三相分离器内污泥中H浓度增大，阴极反应中氢的去极化作用加强，腐蚀速度加大。电极反应如下：阳极：阴极：细菌参加的阴极反应由于腐蚀产物FeS阻碍阴极反应，抑制析氢，加速了阳极的溶解腐蚀速度形成细菌腐蚀，在SRB作用下，促进了阳极反应的进行，加速了对三相分离器的腐蚀。3.由介质冲刷形成的腐蚀从各联合站三相分离器本体腐蚀穿孔部位看，主要集中在容器内放置聚结板的周向器壁及焊缝处，这是由于介质冲刷形成的腐蚀。由于聚结板的存在，缩

7、小了此处的流道，流经其中的流体流速高于容器其他部位，不断对此处器壁和焊缝产生冲刷，加剧了冲刷腐蚀速度，致使三相分离器内放置聚结板的周向器壁及焊缝处产生腐蚀；7在三相分离器的整个分离过程中，由于来液流速高且掺杂着泥砂，对分离器进口底部防腐也造成了很强的冲蚀与磨损，一旦防腐层被破坏，焊缝与本体也会被腐蚀穿孔。三、三相分离器腐蚀防护对策通过以上对三相分离器腐蚀因素及腐蚀机理的分析，结合现场实际，为减轻介质对三相分离器的腐蚀，采取了如下防护对策：1.控制来液含水量：采用三相分离器两级串联脱水工艺，这种工艺主要针对高含水来油处理，一级三