油田注汽鍋爐爐管損壞原因探討

徐春泉

（新疆油田公司風城油田作業區，新疆 克拉瑪依 834000）

在油田進行開采中，常用到的設備便是注汽鍋爐。但目前，大部分鍋爐在使用過程中不太注重爐管的維護工作，經常性地出現爐管結垢等現象，導致熱量傳遞過程損耗量較大，爐管內壁受熱不均勻等，管內循環中汽水不通暢，加之高溫高壓環境的影響，極大地損壞了爐管的使用壽命，造成安全隱患。本文就注汽鍋爐爐管損壞的誘因，從水質、水垢和鍋爐本身三個方面進行分析。

一、注汽鍋爐本身因素

油田注汽鍋爐爐管出現損壞，究其原因其自身質量因素屬于其中較為關鍵的一個部分，在實際應用過程中，如果注汽鍋爐本身質量就存在問題，在使用過程中爐管就會很容易出現損壞。因此，在對油田注汽鍋爐進行采購的過程中，一定要確保其質量，這樣才能最大程度避免注汽鍋爐爐管出現損壞，而為了更好地確保注汽鍋爐質量，在實際購買設備過程中，相關人員可以從以下幾點著手。

（一）在購買注汽鍋爐的時候，采購人員一定要對商家資格證書進行查看，確保其具備相應的生產能力，以此來確保設備的質量。

（二）在購買注汽鍋爐的時候，還可以向商家索要設備的具體技術參數，并且將其和其它參數進行對比，以此來確保參數的合理性。

（三）在購買的過程中，考慮到運輸以及售后服務等情況，并且到實地進行考察。

（四）在購買過程中，一定不能只看設備價格，在確保設備質量的情況下，再對其價格進行合理的控制，以此來確保產品的質量和經濟效益。綜上，油田注汽鍋爐爐管出現損壞原因和其自身質量有著一定的關系，而想避免這一原因所造成的損壞，就一定要確保設備質量。

二、水質因素

水質對油田注汽鍋爐爐管的影響鍋爐水質對爐管的影響較大, 一般情況下鍋爐給水的水質要求需達到標準參數值, 對給水的硬度、各類元素含量以及pH值等均有一定要求, 而通常人們使用的給水往往氯離子大大超標。鍋爐給水如不處理或處理不當, 在受熱面上就會結生水垢, 不僅使傳熱效率降低、檢修清理困難, 嚴重時甚至會堵塞受熱面管道,引起鍋爐爆管。

（一）硬度

水的硬度具體指水中鈣、鎂離子沉淀肥皂水化液的能力，計量標準為氧化鈣含量10mg/L 或氧化鎂含量7.2mg/L為1 度，具體可以用摩爾濃度表示。整體來看，水中含鈣鎂離子越多，即硬度越高，鍋爐加熱時受到的損傷越高。處理鍋爐用水硬度可以使用離子交換劑，除去水中鈣鎂離子，降低水的硬度。而且由于鈣鎂離子蒸汽溶解度較低，進入爐管中極易沉淀產生水垢，因此標準上嚴格規定鍋爐用水硬度標準為零度。

（二）氧氣的含量

顯然, 如果給水中氧氣的含量過高, 必然會對爐管帶來嚴重的腐蝕。所以規定給水中的氧氣含量必須為零。

（三）p H 值

適當的p H 值(一般保持在弱堿性范圍)可以防止給水中的二氧化硅沉積在爐管內,還可以防止爐管金屬的酸性腐蝕。但同時堿性也不能過高,否則會使得水中的碳酸分解, 產生過量二氧化碳汽體對爐管產生不利影響。總之, 水質主要會對鍋爐產生水垢、腐蝕以及蒸汽品質三類影響。

目前國際上普遍采用的措施主要是加強水處理, 防止結垢以提高鍋爐的熱效率, 減少排污量和回收排污熱量以減少排污熱損失, 并防止鍋爐的腐蝕, 最終保證鍋爐長期、安全、經濟運行。

三、水垢因素

（一）形成原因

1.蒸發濃縮。爐水受熱，激烈沸騰，產生大量水蒸汽，使爐水不斷濃縮。水蒸汽本身攜帶的雜質，外加鍋內腐蝕增加的雜質，隨著爐水的不斷減少，就以幾十倍的濃度留在鍋水中。由于爐管內壁各處受熱面蒸發強度有差別，使某些局部鍋水濃縮程度會更高。這樣鈣、鎂陽離子與某些陰離子結合。往往可超過相應沉淀物的溶度積，析出沉淀物形成水垢。

2.高溫沉淀。一般物質的溶解度隨溫度升高而增大，這類物質具有正溫度系數，而有少數物質的溶解度卻隨溫度的升高而減小．它們具有負溫度系數。例如硫酸鈣。它具有典型的負溫度系數，極容易在受熱強度較大的部位析出結垢。

（二）水垢的危害

1.浪費能源。鍋爐結有水垢時，使受熱面的傳熱性能變差，燃料燃燒所放出的熱量不能迅速地傳遞到爐水中，大量的熱量被煙氣帶走，造成排煙溫度升高。排煙熱損失增加，鍋爐的熱效率降低。在這種情況下，為保持鍋爐的額定參數，就必須更多地投加燃料，提高爐膛和煙氣溫度，因此，造成能源的浪費。如果結有lmm厚的水垢，則浪費燃料約10%。對于不同種類的水垢或不同參數的鍋爐，所浪費燃料的數量也不相同。

2.除垢費用增加。鍋爐壽命降低。鍋爐受熱面上結垢，必須徹底清除，而除垢通常采用化學藥劑，這樣不僅消耗了大量的化學藥品，造成經濟上的浪費，而且還污染了環境。另外，鍋爐如果結垢經常酸洗，則容易使鍋爐爐管受到腐蝕，爐管的厚度降低，降低鍋爐的使用壽命，通常酸洗的次數為一年一次。

化學清洗技術是利用化學的或電化學的機理。用酸將金屬管壁上的沉積物轉變成可溶性的鹽類溶解在清洗介質中。然后隨著清洗液的排放而除去。對于沉積物已被清除掉的金屬表面，還可用鈍化處理，使其生成一層具有保護性能的膜。化學清洗技術既能夠除掉附在熱交換面上的沉積物，保證鍋爐具有較高的傳熱效率，又能夠在一定程度上保護金屬，延長鍋爐使用壽命。化學清洗有酸洗除垢法、堿煮除垢法等。

四、總結

總之，在油田注汽鍋爐作業過程中，要加大對鍋爐爐管的維護檢修力度，嚴格控制鍋爐蒸汽用水水質，定期進行除垢工作，防止水垢對鍋爐爐管造成不可逆的損壞；同時員工在鍋爐選擇中也要注重質量，最終實現鍋爐的高效、安全運行。