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蒸汽锅炉是天然气净化过程中的重要能量来源。由于净化厂蒸汽锅炉用水的水质原因会导致锅炉结垢和腐蚀,严重影响了锅炉的使用寿命,给天然气净化过程造成严重的安全隐患。
本文在对国内外锅炉系统防腐阻垢技术研究现状进行大量分析调研的基础上,首先采用扫描电镜分析和化学定性、定量分析等手段,对长庆油田第二净化厂锅炉系统水质、垢样、腐蚀和结垢机理及影响因素、系统运行情况等进行了详细分析研究。研究发现:①第二净化厂蒸汽锅炉存在严重的腐蚀、结垢及携带现象;②造成锅炉蒸汽管线腐蚀的主要原因是锅炉水中的碱度成份和残余氧;③造成锅炉炉内腐蚀的主要原因为溶解氧腐蚀、混入腐蚀产物腐蚀和浓碱腐蚀等;④造成结垢的主要原因是腐蚀产物引起的铁垢、给水中混入的有机物引起的有机垢、水中残留的硬度成份、二氧化硅引起的水垢等。然后,结合水质特点和现场运行条件,通过大量实验,确定出了锅炉清洗液的配方为:20~30%的WTS-306、3~5%的WTS-709B,采用该清洗液在室温条件下对第二净化厂锅炉系统进行清洗时的腐蚀速率≤2.89 g/m<2>.h;钝化剂为WTS-506,其使用浓度为1.0%,使用条件为:pH 9.0~10.0;锅炉缓蚀阻垢剂为WGT-901A,采用该缓蚀阻垢剂对第二净化厂锅炉水系统进行处理后,可使锅炉水对碳钢腐蚀率降到0.0215 mm/a以下,使蒸汽、冷凝水系统中的碳钢腐蚀速率控制在0.033mm/a以下。最后,在以上研究的基础上确定出了适合第二净化厂蒸汽锅炉系统正常运行条件下的锅炉水处理方案。通过现场应用证明,采用以上药剂及处理方案,可以从根本上解决第二净化厂锅炉水系统存在的腐蚀问题,并能预防锅炉水系统可能存在的结垢问题,从而保证了锅炉系统长期、安全、稳定、高效地运行。