长庆油田第一采气厂作业八区 内蒙古鄂尔多斯 017300
摘要：本文主要以天然气水套加热炉防腐研究为重点进行阐述，结合当下社会经济发展水平发展情况为依据，首先分析天然气水套加热炉防腐的产生背景，包括天然气水套加热炉防腐的必要性、影响水套加热炉腐蚀的因素，其次从天然气水套加热炉防腐要点、水套加热炉的防腐具体操作几个方面深入说明并探讨天然气水套加热炉防腐的有效措施，旨意在为相关研究提供参考资料。
关键词：天然气；水套加热炉；防腐；有效措施
目前，我国天然气行业在不断发展中，水套加热炉作为天然气加热的一种重要设备，存在较大的使用优势和价值。而在实际使用过程中，总会出现水套加热炉盘管刺漏现象，主要是因为水套加热炉的盘管受到锈蚀影响，降低水套加热炉的加热性能，甚至对工作人员的身心安全带来隐患。因此相关人员要结合水套加热炉的使用时间，有效的对水套加热炉进行防腐处理，以免产生不良影响因素，制约水套加热炉的稳定运行，强化天然气水套加热炉的运行效率与质量。
1.天然气水套加热炉防腐的产生背景
1.1天然气水套加热炉防腐的必要性。水套加热炉为常压加热炉的一种模式，加热的媒介水和大气之间相通，呈现出一定的非密闭状态。空气中存在的氧元素可以和媒介水进行结合，也就是媒介水接近于氧饱和情况，但是媒介水的实际工作温度应该在40-60摄氏度之间，氧元素需要的溶解温度远远超过此项温度，因为媒介水中增加一定浓度的氧【1】，促进水套加热炉的盘管锈蚀速度，在严重的情况下会引起盘管刺漏现象的出现，表面生成的锈垢氧化铁会进一步减小盘管导热性能，导致水套加热炉的实际换热效率得以降低，增加燃料的消耗，势必会引起费用增加。所以水套加热炉在运行一定时间之后，要对其进行防腐处理。
1.2影响水套加热炉腐蚀的因素。1）设计环节中水套加热炉燃烧含有硫元素的材料，或者酸化处理后混合存有酸雾的天然气充当燃料，引起金属腐蚀现象，缺少预防措施的设置。而设计往往参考一般形式的燃料标准，部分参数和实际情况不相一致。比如水套加热炉排烟温度是200摄氏度，在现场的热工检测中仅仅是80-110摄氏度【2】。
2）水套加热炉的安装，尚未给予其加以保温加工，排烟温度小于设计的数值，导致含硫气在实际燃烧期间，生成水套加热炉尾部低温的⑥腐蚀。
3）对于水套加热炉的运行机理，由于天然气中含有水、硫化氢与二氧化碳等成分，其可以在炉膛中进行燃烧，出现反应，进而生产大量的高温烟气，此种气体流向烟火管参与热交换流程，会出现脱碳问题，同时生成水蒸气。加之燃料气存有一定水份，燃烧之后的生成物也就是高温雾状的含酸烟气，容易在炉内管壁中生成含有二氧化硫与二氧化碳的水膜，呈现酸性，进而对管壁造成腐蚀。
2.天然气水套加热炉防腐的有效措施
2.1天然气水套加热炉防腐要点。1）内涂防护层。拆开水套加热炉的烟盖，清除腐蚀物，利用硅酸盐复合进行保温隔热涂料，合理涂抹在水套加热炉的烟箱内壁上，将厚度设置为20mm，将其视作防护层以及密封料。2）外壁保温处理。
把水套加热炉外表存有的防腐漆与铁锈进行清除，同时促使管壁内部产生粗糙度，三次涂抹保温材料，也就是在第一层材料干燥之后涂抹第二层【3】，以此类推，将厚度控制在20mm的范围。并且对已经安装完备的水套加热炉加以外保温加工，制作专用支架，保证水套加热炉的安全运行与作用。3）防腐检查。现场对水套加热炉进行防腐加工与保温处理，持续化运用三个月，若没有出现锈色液体在炉内露出的现象，可以拆开炉箱检查，确保涂料和烟气中存有的硫化物发生反应，没有产生液态物质情况，代表水套加热炉保温处理降低烟气结露的几率，降低对水套加热炉的腐蚀效率。
2.2水套加热炉的防腐具体操作。按照水套加热炉的组成结构和锈蚀状况，选择机械模式清洗与化学模式清洗的工艺，即对水套加热炉进行高压水射流清洗，冲洗水套加热炉锈层的附着物，之后使用有机酸液开展化学清洗工艺，钝化处理水套加热炉，可以达到水套加热炉的防腐加工目标。
1）清洗水套加热炉。高压水摄流清洗技术广泛的被使用在石油化工与电力行业中，目前可以用在容器的清洗上，包括管道、换热器以及反应器等，主要原理是将高压泵中的高压水，在管线的作用下流淌到特制的容器喷嘴部位【4】，将高压力低流速中的水进行转变，形成低压力高流速的水，持续化喷射在水套加热炉盘管表面，脱落炉内的垢污，完成水套加热炉的清洗。
2）防腐水套加热炉。在清洗之后，水套加热炉盘管的锈层与垢污已经完全冲洗，之后使用有机酸液加以化学清洗操作，原因是此种液体存在较强的络合能力，还存在较高的PH值，大于为5，超过无机酸中的PH值，然而在PH值大于5的情况，金属腐蚀速度会不断降低，因此有机酸清洗液给予水套加热炉产生的腐蚀保护效果相对小一些，降低水套加热炉清洗受到的损伤。与此同时，清洗液可以释放氢氧根离子，增加PH值，在PH值处于9的环境中，清洗液会存在碱性的特征，在水套加热炉表面产生钝化膜，降低媒介水锈蚀盘管的几率，达到化学清洗与钝化处理水套加热炉的目标。最后，在清洗机械与化学清洗操作完成之后，水套加热炉盘管表面基本上可以形成钝化膜，在注入媒介水的过程中，引进标准比例的缓蚀剂。此种试剂可以吸附在金属表面，发展为保护膜，延缓电化学腐蚀的出现，以免水套加热炉受到腐蚀，进一步增加水套加热炉的实际使用时间。
结束语
综上所述，天然气水套加热炉防腐研究课题的开展具有十分重要的现实意义和价值，天然气行业的发展中，水套加热炉为一种必备加热设备，在很大程度上决定着天然气行业的发展速度，因此相关人员要对其高度重视。了解水套加热炉腐蚀的影响因素，采取对应的措施对其进行防腐处理，确保水套加热炉的使用价值充分发挥。
参考文献：
[1]李正茂，王红涛.天然气分布式能源联供技术在油气田集气站的应用[J].发电与空调，2017（1）.
[2]唐振，郑炜博，胡晓峰，et al.胜利油田联合站在用水套加热炉高效运行分析[J].石油石化节能，2017（4）.
[3]王坚，杨光权，王玉石，et al.油气集输系统水套加热炉热场分析[J].广州化工，2017（16）.
[4]吴峰，张磊，杨建军.油田专用设备水套加热炉的管理[J].云南化工，2018，v.45；No.228（05）：249.