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油田注汽锅炉结垢爆管原因分析及预防措施

文档作者：丛彬龙1 韦丽娃1 郭淑娟文档来源： 1辽宁石油化工大学机械学院		点击数：	更新时间： 2023年03月20日
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第36卷第4期(2017．04)行业论坛
油田注汽锅炉结垢爆管原因分析及预防措施4
丛彬龙1 韦丽娃1 郭淑娟
摘要：油田专用注汽锅炉是稠油热采的关键设备，注汽锅炉的安全运行、高温高压蒸汽控制以
及蒸汽的分配计量是稠油注汽开采的重要技术指标。在注汽锅炉运行过程中为防止蒸汽过热或
炉管结垢引起爆管，进行了炉管结垢爆管原因分析。通过分析可知，锅炉的工作参数不合理是
导致注汽锅炉处于过热状态的内因；垢层的存在降低了管壁热传导系数，导致管壁温度过热，
使得注汽锅炉管壁材料的许用应力降低，最终导致爆管发生。通过对回注水进一步的处理，降
低回注水中碳酸盐的含量；更换炉管材料，提高炉管材料耐高温工作性能等整改措施，可以减
少注汽锅炉爆管的发生。
关键词：注汽锅炉；炉管；结垢；爆管；原因；预防措施
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
在辽河油田采油厂使用热污水(回注水)为传
热介质的四年时间里，热采锅炉爆管频率有升高趋
势。一般锅炉爆管发生在蒸汽出口端的两根炉管，
锅炉炉管都有结垢现象，垢的厚度大于1 mm“1，发
生爆管处的锅炉炉管减薄的迹象不明显。弯头腐蚀
严重，坑洼明显，最薄处达到4 mm，但弯头处未
发生爆裂事故。本文对注汽锅炉爆管的原因进行了
分析，以寻求解决爆管问题的方法。
1 结垢过程分析
注汽锅炉炉管的材质为20G碳素钢，管子
规格为89 mm x 13 mm，额定设计压力为21 MPa，
额定管壁温度为370。C。采用回注水为注汽锅炉用
水，注汽锅炉水在环境温度条件下经过水处理装
置去除各种金属离子后进人注汽锅炉加热。注汽锅
炉水经过锅炉换热器、光管、翅片管以及炉膛内的
加热过程，水的温度将升高。根据燃料放出热量被
水吸收的情况，离开注汽锅炉的水可以是未饱和
水、具有一定干度的饱和水或过热蒸汽”1。未饱和
水通常达不到锅炉注汽的状态，这种情况注汽锅炉
注入地层的热量少，不能对地下的含油地质层进行
有效的加热。过热蒸汽状态也是注汽锅炉的非正常
工作状态，这种状态容易将注汽水中的各种杂质沉
积在锅炉炉管壁上，引起锅炉的传热能力降低，引
+基金论文：辽宁省教育币斗学“十二五”规划项目(JGl 3 D B010)
1辽宁石油化工大学机械学院

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