石油天然气管道中硫垢的化学清洗

石油天然气管道中硫垢的化学清洗

石油天然气管道中有大量的残余物，特别是天然气热交换器由于受高温的影响，其残余物大多以硫垢为主，而且硫垢的成分也比较复杂。硫垢主要是以单质硫为主而且含有很难被酸碱分解的硫化物，因此清洗比较麻烦。由于换热器的结构比较复杂(多为蛇型回管)而且硫垢比较坚硬，传统的用高压喷枪冲洗的物理方法很难清洗，必须选用化学清洗。在化学清洗中化学清洗剂的选择非常重要。以前某公司对大庆采油三厂E0201进口设备的硫垢进行清洗，由于清洗剂的使用不当，发生管路堵塞，使得该设备完全损坏，造成了很大的损失。我们根据硫垢成分的分析结果，针对性制备了ST系列硫垢清洗剂。通过现场实验，该清洗剂具有较好的清洗效果，硫垢去除率为97.0%，达到了理想的结果，并获得了2000年度大庆石油管理局成果三等奖。

1、ST系列清洗剂的制备

1.1硫垢成分分析

石油天然气管道中的硫垢成分主要是以单质硫()S为主，同时还含有氧化物(eFO、eF20，)和硫化物(eFZS。、eFS)，由于单质硫化学性质比较稳定，因此用传统的酸性、碱性、表面活性剂或溶剂型清洗剂是无法完全清洗干净的。，.

1.2硫垢清洗剂的制备

根据硫垢成分的分析，开发研制了系列硫垢清洗齐lJ。该系列清洗剂主要由有机酸、无机酸、分散剂、氧化剂、缓蚀剂、催化剂等经复配而成，各组成成分的主要作用如下。有机酸和无机酸:一方面为氧化剂提供必要的酸性条件;另一方面作为酸可以清除硫垢中的部分氧化物和硫化物;氧化剂:主要用来氧化分解硫单质和硫化亚铁、氧化亚铁等;分散剂:对硫垢起剥离和分散作用，促进硫垢的清洗;催化剂:对氧化剂的氧化反应起到催化作用，并能减缓反应的速度;使得硫垢的清洗速度能够很好地控制，以免硫垢迅速剥落而堵塞管道;缓蚀剂:主要是对酸起到缓蚀作用，对所清洗的金属材质起到很好的保护作用，缓蚀效果符合BJ一4322一86的要求

2、现场清洗

2.1清洗概况

清洗时间:1999年9月19日;

清洗地点:大庆采油三厂;

清洗材质:检修中的天然气空冷器(容积约*****;s)

结垢情况:硫垢严重，厚度4一*****m;化学清洗剂:大连三星公司ST一4硫垢清洗剂;

清洗时间:4;h

清洗温度:35℃。

2.2化学清洗工艺流程

本次化学清洗工艺流程。

2.3清洗过程控制

(1)按照安装工艺管线，注意水泵的转向;

(2)回流槽内加满水，打开循环水泵检查系统有无泄露点，确保系统的密闭状态，检查完毕排放大约Zm“的水;

(3)往回流槽加清洗剂20kg，并回流0.5h，检查pH;

(4)往回流槽补加清洗剂30gk，并回流0.5h，检查pH;

(5)往回流槽补加清洗剂300kg，并回流o.sh，检查pH;

(6)往回流槽补加清洗剂40gk，并回流o.sh，检查pH;

(7)往回流槽补加清洗剂400kg，并回流0.5h，检查pH值;

(8)往回流槽补加清洗剂40kg，继续回流2.5松

(9)当pH不再变化时表明清洗完毕，将清洗剂混合液排放回收;

(10)当检查合格后，用清水冲洗系统一遍，然后排放;

(11)将钝化剂用水稀释1倍后加入系统并循环约lh进行钝化处理，处理液排放;

(12)最后用清水冲洗3遍，检查后将设备恢复原状。

2.4清洗中的注意事项：(1)清洗过程中，必须保证循环清洗，最好备有一台循环泵;

(2)清洗剂一定要分批加入，以防硫垢的大量剥离而导致系统或设备的堵塞;

(3)现场应备有空压机，以备系统堵塞后疏通时使用;

(4)因清洗过程中有硫化氢气体散发，清洗现场应通风良好;

(5)清洗操作工应备齐防化服装和工具。

2.5清洗效果

经有关部门和专家的评定，现场清洗效果如下:

(1)硫垢去除率为97.0%;

(2)钝化后管内壁附着有一层均匀的暗灰色钝化膜;

(3)对管道的腐蚀率符合BJ一4323一1986的要求。

3、结论

通过实验和现场的清洗表明，ST系列硫垢清洗剂具有较好的去除硫垢的作用，同物理清洗相比化学清洗具有如下的优点:

1)不用拆卸设备缩短了大量的工时和工期，同时避免因拆卸后设备不能很好复原情况的发生;

2)清洗成本低。化学清洗不需要大量的人力，仅需采用化学清洗剂即可清洗，同时化学清洗剂可以循环使用，适量地添加原液即可达到重复利用。

3)化学清洗不仅清洗方便，而且清洗均匀，尤其适合弯曲的管道和设备，这是物理清洗所不能达到的;

4)叱学清洗由于使用了缓蚀剂把对设备的损伤降到最低;

5)化学清洗由于进行后处理(如钝化处理)，会形成一层保护膜;使得管壁不会被空气氧化，同时该保护膜有一定的防腐蚀作用，可以延长设备的使用。

由此可以看出，采用化学清洗的方法清除油田设备上的硫垢是一种比较科学的方法，而且在国外已经大量地使用。相信通过不断地实验和探索，化学清洗将会应用到更多不同种类的设备上，化学清洗亦必将会取得更好的经济效益和社会效益。