油氣分離器的腐蝕與保護(hù)措施分析

肖華 王自龍 于亞軍

摘 要：油氣分離器現(xiàn)用的細(xì)玻璃棉或巖棉板的保溫材料，含有無(wú)機(jī)成分的缺陷。如果保溫材料采用聚氨酯 、聚乙烯泡沫，可有效增加保溫材料的抗腐蝕能力。而玻璃鋼鱗片具備韌性好、硬度高、抗老化、不易破碎等諸多特點(diǎn)。現(xiàn)行的油氣分離器存在金屬表面易腐蝕的問(wèn)題，若想有效防止空氣中的水分進(jìn)入分離器涂層與金屬表面結(jié)合，達(dá)到防腐涂料與金屬表面高強(qiáng)度粘合的效果，可以考慮在其設(shè)計(jì)階段選用環(huán)氧玻璃鋼涂料或是環(huán)氧玻璃鋼鱗片涂料。使用聚氨酯 、聚乙烯泡沫材料以及玻璃鱗片，能使油氣分離器外壁保護(hù)層、保溫層材料減緩金屬外表的腐蝕速度，可以提高設(shè)備使用壽命。

關(guān)鍵詞：油氣分離器；腐蝕；保護(hù)

一、油氣分離器

油氣分離器，是把油井生產(chǎn)出的原油與天然氣分離開(kāi)來(lái)的一種裝置。油氣分離器將井液中的游離氣體與井液進(jìn)行分離，分離器置于潛油離心泵和保護(hù)器之間，分離出來(lái)的液體送給潛油離心泵，氣體則釋放到油管和套管環(huán)形空間。有時(shí)，分離器也用于分離、緩沖、計(jì)量油氣水和泥沙等物體，油氣分離器從外形分，有立式、臥式、球形三種形式。

在油氣分離器中，決定空壓機(jī)壓縮空氣品質(zhì)的主要部件是油氣分離元件。高質(zhì)量的油氣分離元件濾芯壽命可達(dá)數(shù)千小時(shí)，大大提高了壓縮機(jī)的工作效率。壓縮空氣夾可以從壓縮機(jī)頭壓縮出或大或小的油滴，通過(guò)油氣分離罐，大油滴易分離，小油滴（直徑1um以下懸浮油微粒）會(huì)通過(guò)油氣分離濾芯的微米及玻纖濾料層過(guò)濾。油微粒經(jīng)過(guò)濾材的擴(kuò)散作用，直接被濾材攔截以及慣性碰撞凝聚等機(jī)理，使壓縮空氣中的懸浮油微粒很快凝聚成大油滴，在重力作用下油集聚在油分芯底部，通過(guò)底部凹處回油管進(jìn)口返回機(jī)頭潤(rùn)滑油系統(tǒng)，從而使壓縮機(jī)排出更加純凈無(wú)油的壓縮空氣。壓縮空氣中的固體粒子經(jīng)過(guò)油分芯時(shí)滯留在過(guò)濾層中，這就導(dǎo)致了油分芯壓差（阻力）不斷增加。隨著油分芯使用時(shí)間增長(zhǎng)，當(dāng)油分芯壓差達(dá)到0.08到0.1Mpa時(shí)，濾芯必須更換，否則增加壓縮機(jī)運(yùn)行成本（耗電）。

二、油氣分離器腐蝕的原理

（一）金屬腐蝕及點(diǎn)蝕

點(diǎn)蝕又稱(chēng)坑蝕和小孔腐蝕。點(diǎn)蝕大小不一，通常情況下，點(diǎn)蝕的深度要比其直徑大的多。金屬材料中會(huì)存在缺陷、雜質(zhì)和溶質(zhì)等不均一性，金屬材料介質(zhì)中的活性陰離子會(huì)被吸附在金屬表面上，使金屬表面鈍化膜發(fā)生破壞后，金屬表面就會(huì)發(fā)生腐蝕，并往深處發(fā)展，金屬表面很快就被腐蝕成小孔，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為點(diǎn)蝕，點(diǎn)蝕經(jīng)常發(fā)生在表面有鈍化膜或保護(hù)膜的金屬上。

點(diǎn)蝕陽(yáng)極面積很小，這就加重了腐蝕的速度，嚴(yán)重時(shí)可造成設(shè)備穿孔，造成大量的油、水、氣泄漏，有時(shí)甚至造成火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重事故，危險(xiǎn)性很大。在石油、化工的腐蝕失效類(lèi)型統(tǒng)計(jì)中，點(diǎn)蝕約占20%～25%。

（二）油氣分離器的腐蝕

眾所周知，礦物質(zhì)里面含有大量無(wú)機(jī)鹽等無(wú)機(jī)成分，無(wú)機(jī)成分在與大氣接觸時(shí)會(huì)吸收大氣中的水分，部分無(wú)機(jī)成份通過(guò)化學(xué)反應(yīng)而形成電解液，這就會(huì)使金屬表面產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。而現(xiàn)行的分離器保溫材料多由礦物質(zhì)煅燒加工合成，例如巖棉板或者是超細(xì)玻璃棉等材料。即使是經(jīng)過(guò)處理后制成的保溫材料，也會(huì)含有氯化物、氟化物 、硫化物等無(wú)機(jī)成分。油氣分離器在使用過(guò)程中，會(huì)在油氣分離器表面累計(jì)一定的沉積物，例如碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣、硫化鋇及垢污泥等。這些沉積物就會(huì)使得油氣分離器的金屬表面受到腐蝕，產(chǎn)生銹垢。我們上面有說(shuō)到，油氣分離器的保溫材料會(huì)使油氣分離器的金屬表面存在電解溶液，因而其表面會(huì)存在較大的導(dǎo)電率。這也就是油氣分離器會(huì)產(chǎn)生腐蝕的一個(gè)重要因素，金屬表面的電解質(zhì)與金屬表面的沉積物沒(méi)有融化的反應(yīng)，也就不能在油氣分離器的表面形成一層防腐蝕的保護(hù)層。而當(dāng)分離器原有保護(hù)層受到破壞后，金屬表面就極易形成電解液，金屬表面在電化學(xué)的腐蝕下，會(huì)形成穿孔、點(diǎn)蝕等現(xiàn)象 。

三、油氣分離器的保護(hù)措施

分離器外壁的腐蝕，主要是因?yàn)榉蛛x器保溫材料中含有較多無(wú)機(jī)成分，與空氣中的大氣接觸時(shí)，其水分和金屬分解成電解質(zhì)而產(chǎn)生的。保護(hù)層選用的石棉板 、細(xì)玻璃棉等材料，都具備較強(qiáng)的吸水性。為了避免油氣分離器腐蝕現(xiàn)象的嚴(yán)重程度，我們要從根源上去解決這個(gè)問(wèn)題，首先在選用保溫材料時(shí)，就要注意選用少含無(wú)機(jī)成分的材質(zhì)，在根源上有效遏制了油氣分離器的腐蝕，例如環(huán)氧玻璃鋼。

環(huán)氧玻璃鋼含有脂烴基、醚基以及環(huán)氧基等成分，吸水性弱且粘合能力強(qiáng)，是純有機(jī)成分組成。環(huán)氧樹(shù)脂中具有多種極性集團(tuán)成分，就如環(huán)氧樹(shù)脂中的環(huán)氧基可以與玻璃纖維表面生成化學(xué)鍵，能使玻璃纖維有良好的清潤(rùn)性和粘結(jié)力。另外，苯環(huán)和醚鍵、脂肪烴基等物質(zhì)有耐烯酸、耐稀堿腐蝕的特點(diǎn)。而被固化后的環(huán)氧樹(shù)脂中則存在苯環(huán)和醚鍵、脂肪烴基等物質(zhì)。所以使用環(huán)氧玻璃鋼可以提高了油氣分離器的抗腐蝕能力。環(huán)氧玻璃鋼鱗片存在于環(huán)氧玻璃鋼的環(huán)氧樹(shù)脂層中，對(duì)介質(zhì)的滲入構(gòu)成很多的屏障，在一定程度上有效的阻止了介質(zhì)的擴(kuò)散滲入。就不會(huì)出現(xiàn)油氣分離器表面金屬因各類(lèi)化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電解質(zhì)的現(xiàn)象。使用環(huán)氧玻璃鋼，無(wú)論是在油氣分離器的涂層還是用于油氣分離器的底漆，都能較之于傳統(tǒng)的保溫材料具備更大的抗腐蝕能力，使油氣分離器的表面沉積物不能在金屬表面形成腐蝕條件，達(dá)到預(yù)防腐蝕的效果。使用環(huán)氧玻璃鋼鱗片進(jìn)行涂層，還能增加涂層的透氣性，增加了涂層與金屬表面的粘結(jié)力，在一定程度上消除了原有的漆膜剝離和鼓泡現(xiàn)象。油氣分離器的保溫材料選用環(huán)氧玻璃鋼，能更好的保護(hù)分離器的外壁及其金屬表面，環(huán)氧玻璃鋼是油氣分離器保溫材質(zhì)的良好選擇。

四、結(jié)語(yǔ)

油氣分離器現(xiàn)用的細(xì)玻璃棉或巖棉板的保溫材料，含有無(wú)機(jī)成分的缺陷。如果保溫材料采用聚氨酯 、聚乙烯泡沫，可有效增加保溫材料的抗腐蝕能力。而玻璃鋼鱗片具備韌性好、硬度高、抗老化、不易破碎等諸多特點(diǎn)。現(xiàn)行的油氣分離器存在金屬表面易腐蝕的問(wèn)題，若想有效防止空氣中的水分進(jìn)入分離器涂層與金屬表面結(jié)合，達(dá)到防腐涂料與金屬表面高強(qiáng)度粘合的效果，可以考慮在其設(shè)計(jì)階段選用環(huán)氧玻璃鋼涂料或是環(huán)氧玻璃鋼鱗片涂料。使用聚氨酯 、聚乙烯泡沫材料以及玻璃鱗片，能使油氣分離器外壁保護(hù)層、保溫層材料減緩金屬外表的腐蝕速度，可以提高設(shè)備使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

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