Коррозия

Материальное исполнение оборудования для установки ЭЛОУ

Надежность работы ЭЛОУ обеспечивается соответствующим выбором материального исполнения оборудования и химико-технологическими методами, которые снижают коррозионную агрессивность технологических сред.

Теплообменники нагрева сырой нефти, независимо от содержания в средах трубного и межтрубного пространства сероводорода, при температурах теплоносителя и сырья не выше 260 °С выполняют из углеродистых сталей. При температуре теплоносителя выше 260°С и наличии в нем сероводорода применяют хромистые стали: 15Х5М, 08X13. В зависимости от содержания сероводорода и температуры среды принимается исполнение аппарата по типу М4 или Б1 (ГОСТ 14246—79). Для увеличения сроков службы трубных пучков теплообменников рекомендуются следующие антикоррозионные мероприятия. Должна быть обеспечена линейная скорость движения потока нефти по трубному пучку не ниже 1,5 м/с (оптимальная скорость потока 1,8—1,9 м/с) [11, с. 63]. При более низкой скорости потока нефти будет происходить отложение солей нa стенках труб. В результате этого в зависимости от толщины осадка температура металла трубы может увеличиться на 50°С более, что приведет к усилению коррозии металла под отложениями гигроскопических хлоридов и снижению коэффициента теплопередачи.

Известно, что процесс деэмульгирования нефти требует ее интенсивного перемешивания с раствором деэмульгатора в течение нескольких десятков секунд [12]. Поэтому чаше всего этот процесс совмещают с нагревом нефти в сырьевых теплообменниках. Объясняется это простым способом ввода деэмульгатора па прием сырьевого насоса, достаточной длительностью прохождения нефти по трубопроводам и теплообменникам, благоприятной для процесса массообмена, гидродинамическими условиями в аппаратах, где происходят резкие изменения векторов скорости потока. Однако при разрушении оболочек, бронирующих капли пластовой воды, растворенные в нефти соли, соприкасаясь с горячими стенками труб, образуют на них отложения. Образованию солеотложений будут способствовать и соли, находящиеся в воде, на которой приготовлен раствор деэмульгатора.

Целесообразно точку ввода раствора деэмульгатора в нефть определять в зависимости от характеристики нефти. Так, при введении раствора деэмульгатора в прикамскую нефть на прием сырьевого насоса происходило повышение агрессивности среды в результате увеличения водной фазы, содержащей коррозионные примеси, вследствие начавшегося процесса деэмульгирования, а также за счет вводимой воды, на которой приготовлен раствор деэмульгатора. Сравнительные испытания образцов из углеродистой стали в лабораторных условиях, имитирующих работу трубных пучков сырьевых теплообменников, показали, что скорость коррозии углеродистой стали в прикамской нефти не превышала 0,09 мм/г, в то время как при добавлении в нее раствора деэмульсатора увеличивалась до 1,3 мм/год. Особенно опасно сочетание небольших скоростей движения потока нефти по трубному пучку с введением на прием сырьевого насоса промывочной воды или содощелочного раствора. В первом случае будет усиливаться коррозионное разрушение металла пучка вследствие значительного увеличения водной фазы, соприкасающейся с поверхностью трубы, возникновения коррозии под солеотложениями. Во втором случае трубные пучки через некоторое время окажутся забитыми дополнительно образовавшимися солями. Если с учетом характеристик нефти необходимо увеличить время ее контакта с раствором деэмульгатора, то при его подаче на прием сырьевого насоса небходимо обеспечить оптимальную скорость движения потока. Несоблюдение указанных условий приводило к сквозной коррозии теплообменных труб, выполненных из сталей 20, 15Х5М, Х8, 12X18Н10T, титана. Для уменьшения коррозии оборудования целесообразно проводить двухступенчатый нагрев нефти. Для этого нефть первоначально нагревают до 70                90 °С и направляют в электродегидратор первой ступени, где удаляется 80—95 % содержащихся в нефти солей. Частично обессоленную нефть вновь нагревают до 120 —140 °С и направляют на следующие ступени обессоливания. Эта технологическая схема позволит не только уменьшить коррозию трубных пучков, но и повысить коэффициент теплопередачи в теплообменниках, существенно снизить коррозию нижней части корпусов и штуцеров электродегидраторов первой ступени, не имеющих защитного покрытия, а также трубопроводов и арматуры па стоках ЭЛОУ в связи со снижением температуры коррозионно-агрессивных стоков.