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油田注汽鍋爐結垢爆管原因分析及預防措施

文檔作者：叢彬龍1 韋麗娃1 郭淑娟文檔來源： 1遼寧石油化工大學機械學院		點擊數：	更新時間： 2023年03月20日
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第36卷第4期(2017．04)行業論壇
油田注汽鍋爐結垢爆管原因分析及預防措施4
叢彬龍1 韋麗娃1 郭淑娟
摘要：油田專用注汽鍋爐是稠油熱采的關鍵設備，注汽鍋爐的安全運行、高溫高壓蒸汽控制以
及蒸汽的分配計量是稠油注汽開采的重要技術指標。在注汽鍋爐運行過程中為防止蒸汽過熱或
爐管結垢引起爆管，進行了爐管結垢爆管原因分析。通過分析可知，鍋爐的工作參數不合理是
導致注汽鍋爐處于過熱狀態的內因；垢層的存在降低了管壁熱傳導系數，導致管壁溫度過熱，
使得注汽鍋爐管壁材料的許用應力降低，最終導致爆管發生。通過對回注水進一步的處理，降
低回注水中碳酸鹽的含量；更換爐管材料，提高爐管材料耐高溫工作性能等整改措施，可以減
少注汽鍋爐爆管的發生。
關鍵詞：注汽鍋爐；爐管；結垢；爆管；原因；預防措施
Do i：10．3969／j。issn．1006—6896．2017．04．001
The Analysis and Prevention Measures of the Scaling Tube Rupture of Oilfield Steam
Furnace
Cong Binlong，Wei Liwd，GUO Shujuan
Abstract：Steam fumace is the key equipment used in thermal recovery of heavy oil．The safe run—
ning．the control of high ternperatu re and high pressure steam as well US the measu rement for distribu—
tion of the steam are important techno[ogy indexes of thermal recovery of heavy oil．1n order to pre—
vent tube rupture caused by the overheating steam or the furnace tube scaling，the reason s for rupture
of tube with scaling are analyzed．The resuhs show that the unreasonable working parameters of the
boiler result in overheating of steam generator．The scale[ayer which reduces thermal—conductivity co—
efficient of tube wall fu rther induces the overheating of tube wall．1t resuIts in the decrease of allowable
stress of tube wall material and then tube rupture finally．After fu rther treating reinjection water．the
content ofcarbonate in reinjection water is decreased．Changing the fumace tube material and improv—
ing the thermo stability of furnace tube material and other measures can decrease the risk of tube rupture
ofthe steam fumace．
Key words：steam fumace；fumace tube；scaling；tube ruptu re；reason；prevention measures
在遼河油田采油廠使用熱污水(回注水)為傳
熱介質的四年時間里，熱采鍋爐爆管頻率有升高趨
勢。一般鍋爐爆管發生在蒸汽出口端的兩根爐管，
鍋爐爐管都有結垢現象，垢的厚度大于1 mm“1，發
生爆管處的鍋爐爐管減薄的跡象不明顯。彎頭腐蝕
嚴重，坑洼明顯，最薄處達到4 mm，但彎頭處未
發生爆裂事故。本文對注汽鍋爐爆管的原因進行了
分析，以尋求解決爆管問題的方法。
1 結垢過程分析
注汽鍋爐爐管的材質為20G碳素鋼，管子
規格為89 mm x 13 mm，額定設計壓力為21 MPa，
額定管壁溫度為370。C。采用回注水為注汽鍋爐用
水，注汽鍋爐水在環境溫度條件下經過水處理裝
置去除各種金屬離子后進人注汽鍋爐加熱。注汽鍋
爐水經過鍋爐換熱器、光管、翅片管以及爐膛內的
加熱過程，水的溫度將升高。根據燃料放出熱量被
水吸收的情況，離開注汽鍋爐的水可以是未飽和
水、具有一定干度的飽和水或過熱蒸汽”1。未飽和
水通常達不到鍋爐注汽的狀態，這種情況注汽鍋爐
注入地層的熱量少，不能對地下的含油地質層進行
有效的加熱。過熱蒸汽狀態也是注汽鍋爐的非正常
工作狀態，這種狀態容易將注汽水中的各種雜質沉
積在鍋爐爐管壁上，引起鍋爐的傳熱能力降低，引
+基金論文：遼寧省教育幣斗學“十二五”規劃項目(JGl 3 D B010)
1遼寧石油化工大學機械學院

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