易特后鑫林航董宏偉王修超(中原油田普光分公司四川 達州636150)
普光氣田位于四川省宣漢縣,天然氣中硫化氫平均含量為15.16%,二氧化碳含量為8.64%。集氣站采用全濕氣加熱保溫混輸的生產工藝,井口天然氣在井場經加熱、節流、分離、計量后進入外輸系統。站場集輸設備中,分離器是主要設備之一,包含有分酸分離器、計量分離器、生產分離器、火炬分液灌等[1-3]。為保證分離器安全平穩運行,需對其定期檢修,當發現設備出現裂紋、氣泡等缺陷時,需要及時對設備進行動火修補作業。氣田投產后,先后對分酸分離器、生產分離器等多臺設備進行了修補作業,在作業中,通過隔斷、鈍化、蒸煮等一系列安全保障措施,確保作業安全進行。
作業過程中,生產流程含硫天然氣可能串日分離器中,造成人員中毒,同時引發著火爆炸。
高含硫化氫環境中,由于硫化氫的存在,它會與鐵發生電化學腐蝕,生產硫化亞鐵,反應過程為:
首先硫化氫在水溶液中發生電離:
H2S→HS-+H+
HS-→S2-+H+
陽極反應:Fe→Fe2++2e-
陽極反應:2H++2e-→H2(滲透鋼中)
Fe2+與S2-及HS-反應:
Fe2++S2-→FeS↓
Fe2++HS-→FeS↓+H+
另外,鐵和分離器中的沉積硫也能生存硫化亞鐵:
Fe+S→FeS↓
當打開分離器人孔,硫化亞鐵與空氣接觸,就會發現自然。
分離器生產過程中,部分油污在分離器中存積并吸附在分離器內表面上,當進行動火作業時,會引燃油污。
在進行電焊作業時,電流會通過金屬管網傳遞,可在防爆區域產生電火花。

表1 分離器內氣體檢測確認表
分離器泄壓放空后,將分離器進、出口及放空和排污等與其他系統相連處內側閥門全部拆卸,并加裝盲法蘭盲斷。閥門是不能做到完成不漏的,所以作業中絕不能使用閥門截斷。在現場作業中,也有過使用氮氣隔斷的列子,但同樣被含硫天然氣滲透。
將10~20%的鈍化劑注滿分離器,鈍化2~4h。注入過程中,不宜過快,要保證分離器中氣體全部排出,不留死角。鈍化劑實質上為強氧化劑,主要用于氧化分離器內的FeS、H2S等還原性物質。
蒸煮是將高溫水蒸汽連續注入分離器中,將吸附在分離器內壁的油污、單質硫、雜質及分離器殼體中的滲氫清除。分離器蒸煮時間以8~10h為宜。
用高壓水槍對分離器內壁進行全面清洗。
在進入分離器內作業前,要對分離器內部進行氣體檢測,按照分離器結構形態分別在不同高度水平位置上選取測試點進行氣體檢測,確認分離器內氣體成分和分離器外一致。至少選取2個檢測點進行檢測,并由有資質的安全負責人進行確認。
作業人員必須勞保齊全,正確佩戴好正壓式空氣呼吸器和便攜式多功能氣體檢測儀(H2S,可燃氣體、氧氣、一氧化碳)后進入分離器內作業,作業現場需有安全人員全程監護。(表1所示)
(1)高酸氣田為防硫化氫腐蝕,多采用抗硫合金材料,而合金材料對點蝕的具有較高的敏感性,在選材時,必須經過模式試驗評估材料的抗點蝕性能。
(2)點蝕的影響因素不是單一的,在高酸的復雜環境中,需要兩種或多種防護措施共同作用才能發揮預期效果。
(3)點蝕是不可消除的,現場通過防護措施只能降低其腐蝕速率,確保點蝕在可控范圍內。
(4)在生產管理方面,應制定合理的檢測制度,定期檢查腐蝕掛片腐蝕情況,不但要分析掛片的失重腐蝕,同時也要分析掛片的點蝕情況,評估點蝕的防護效果。
[1]、杜東平、劉紹寬.淺析壓力容器的檢修維護[J],中國石油和化工標準與質量,2011(6)
[2]李時杰,楊發平.普光氣田地面集輸系統硫沉積問題探討[J].天然氣工業.2011,31(3):75-79.
[3]李時杰,高文鳳,周靖,等.普光地面集輸工程詳細設計文件[R].東營:勝利工程設計咨詢有限公司,2008.