Page 68 - 理化检验-物理分册2022年第九期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202209014

某水套加热炉盘管腐蚀原因

蔡 锐 ,乔德康 ,郗文博 ,张轮亭 ,李 尤 ,陈 浩 2

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( 1. 中国石油集团工程材料研究院有限公司 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室,西安 710077 ;

2. 中海油能源发展股份有限公司 工程技术分公司,天津 300452 )
摘 要: 某油田单井水套加热炉盘管在服役期间发生腐蚀泄漏。采用宏观观察、 化学成分分析、
金相检验、 扫描电镜及腐蚀产物分析等方法对该盘管的腐蚀原因进行分析。结果表明: 该盘管腐蚀
原因主要是其在高温水浴中的溶解氧腐蚀, 同时伴随着因金属过热在垢下产生的汽水腐蚀。
关键词: 加热炉;盘管;腐蚀;溶解氧;垢下

中图分类号: TG171 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 09-0052-03

Causesofcoilcorrosionofawater j acketheatin g furnace

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CAIRui , IAODekan g XIWenbo , ZHANGLuntin g LIYou , CHENHao 2
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( 1.StateKe yLaborator y forPerformanceandStructureSafet yofPetroleum TubularGoodsandE q ui p mentMaterials ,

CNPCTubularGoodsResearchInstitute , Xi ’ an710077 , China ;

2.CNOOCEnerTech-Drillin g & ProductionCo. , Ltd. , Tian j in300452 , China )

Abstract : Corrosionleaka g eoccurredinthecoilofsin g lewellwater j acketheatin gfurnaceinanoilfield

durin gservice.Macrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , metallo g ra p hicexamination , scannin g

electronmicrosco p eandcorrosionp roductanal y siswereusedtoanal y zethecorrosioncausesofthecoil.Theresults
showthatthe maincauseofcoilcorrosion wasdissolved ox yg encorrosionin hi g htem p erature waterbath ,

accom p aniedb y steam watercorrosioncausedb ymetaloverheatin gunderscale.

Ke y words : heatin g furnace ; coil ; corrosion ; dissolvedox yg en ; underscale
水套加热炉是目前较为常用的原油、 天然气水
浴加热设备。采用水套加热炉进行加热, 可以提高
油气井产出物的流动性, 使油气集输系统正常运行,
是高密度、 高含蜡、 高凝固点、 高黏度的重质超稠油
常用的一种加热方式。水套加热炉盘管内部为油、
气、 水介质, 外部是未经软化处理的油田生产用水,
且其长期处于高温环境中, 因此盘管内外腐蚀环境
十分恶劣, 腐蚀失效事故频繁发生。水套加热炉发
生腐蚀会导致油气生产停产、 油气产量降低和油气
泄漏等, 必须加以重视和预防 [ 1 ] 。
某油田单井水套加热炉被拆开后, 发现其盘管
腐蚀极其严重, 腐蚀盘管的宏观形貌如 图 1 所示。 图 1 腐蚀盘管的宏观形貌

该加热炉壳体的设计压力为 0.4 MPa , 工作压力为 压力为 6.4 MPa , 材料为 20 钢, 工作介质为原油、
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0.1MPa , 加热炉盘管的设计压力为 14.0MPa , 工作 天然气和地层水。主盘管的进口温度为30℃ , 出口

温度为 70 ℃ , 副盘管的进口温度为 30 ℃ , 出口温

收稿日期: 2022-01-06
度为 60 ℃ 。选取其中一段典型的腐蚀盘管, 采用
作者简介: 蔡 锐( 1983- ), 男, 高级工程师, 主要从事石油管材

宏观观察、 化学成分分析、 金相检验、 扫描电镜及腐
及装备的腐蚀与保护研究工作, cairui _ 1983@163.com
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