摘要:由于油田采出水中含有原油、机械杂质、各种离子和细菌等组分,对污水回注管线和污水处理设备存在一定的腐蚀作用,严重影响了正常生产运行。这里主要从采出水对管线与设备的腐蚀原因、腐蚀类型及影响因素进行分析,结合采出水处理工艺、水质组分和设备运行现状,进一步探讨污水管线的防护技术,为污水管线、设备的正常运行提供相应的措施和建议。
关键词:采出水;水质;处理工艺;管线;腐蚀;防护措施
一、基本概况
近几年以来,联合站管辖的污水管线经常出现腐蚀穿孔和阀门渗漏等现象,特别是近期站内的污水回注管线平均每三天就要进行砂眼补焊工作,严重地影响了生产的正常运行。虽然在2016年6月份对站内注水管线进行全部更换,采用的污水管线为φ89、φ65。管线腐蚀的隐患依然存在,直接影响了该站的生产运行。
二、采出水处理技术
目前该站采出水处理技术主要有以下三种。
(1)物理重力分离法:重点是去除污水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等;主要设备有1000m3溢流沉降灌2具、200m3除油罐2具、100m3污水调节罐1具、200m3和悬浮物。主要设备有核桃壳过滤器两具以及纤维球过滤器两具。
(2)滤床吸附法:主要对经前期处理后的污水进行精细处理,除去污水中的细小的油珠
(3)化学法:主要是通过向污水中添加药剂,使细小的悬浮颗粒聚集成较大的悬浮颗粒而沉降,便于与水相分离。本站目前的加药流程是在除油罐的进口添加金属缓蚀剂以及絮凝剂,在清水罐的出口添加杀菌剂。
3、采出水水质监测分析
影响注入水腐蚀性的主要因素见表一,由表一可以看出,水的腐蚀性影响因素很多,并且各种因素之间相互影响。
表一:影响注入水腐蚀性的主要因素
在对该站采出污水分别进行了组成和性质分析,该站采出污水水温在33~35℃间;采出水呈弱酸性;油含量较高;总铁含量较高;硫化物含量均未检出;细菌含量较高。
该站1#和2#沉降罐采出水的各主要离子组成,Cl-含量较高;成垢阳离子中Ca2+和Mg2+含量较高;Fe2+较Fe3+含量较高;SO42-因现场试验条件有限未进行测定。
由上述可见,该采出水具有pH值低,油含量、总铁含量和细菌含量高,矿化度高,Cl-和成垢性阳离子Ca2+和Mg2+含量高等特点。
三、采出水处理系统的防腐技术
1、控制或防止污水系统的腐蚀有很多方法,主要有:(1)改变水体组成,如通过改变pH值,除去溶解氧等措施来消除污水中引起管线设备的腐蚀因子;(2)使用缓蚀剂以及杀菌剂各种药剂;(3)采用阴极保护;(4)提高管线设备的材质性能。
2、本站目前采用的是方法二,即通过采用在隔氧条件下通过添加絮凝剂、杀菌剂和缓蚀剂来抑制污水处理设备和污水管线的腐蚀。
(1)絮凝剂浓度优选:目前该站使用的无机絮凝剂型号为XN—90,对其投加量40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L和120mg/L进行优选。从实验现象来看,无机絮凝剂XN—90的适宜用量选为80mg/L。
(2)杀菌剂的优选:目前该站使用的杀菌剂为AD52—168以及QD—707两种型号,取1000mL水样置于烧杯中,将5mL2%浓度的不同杀菌剂加入原水中,即杀菌剂浓度为100mg/L,放置1h后,采用绝迹稀释法检测细菌含量,放置细菌培养箱中培养7天,再采用绝迹稀释法检测细菌含量。通过实验可以看出AD52—168的杀菌效果较好,其杀菌率均达到99%,为了节约水处理费用,目前我站采用冲击式加药。为避免细菌产生耐药性,将这两种杀菌剂交替使用。
四、采出水系统防腐技术探讨
在控制或防止污水系统的腐蚀的各种方法中,该站仅仅采用了第二种方法,故控制污水的腐蚀仍有很大的改进空间。
1.pH值调节剂的优选。采用NaOH作为pH值调节剂,现场配制成4%NaOH溶液,分别将1000mL污水原水pH值调节至7.0、7.5、8.0、8.5,充分搅拌,并观察实验现象。
本实验选用NaOH溶液调节采出水的pH值至7.5作为最终处理后废水的适宜pH值。
2.采用阴极保护。(1)牺牲阳极法:将被保护金属和一种可以提供保护电流的金属或合金(即牺牲极)相连,使被保护体极化以降低腐蚀速率。(2)强制电流保护法:将被保护金属与外加电源负极相连,由外部电源提供保护电流,以降低腐蚀速率。
3、提高管线设备的材质性能。提高管线设备的材质性能也是一种防腐措施,但也由于费用较高我们可以将重心转为对注水管线的防腐方面,及对管材的涂层保护中。
对金属设施采取涂层防腐措施是最直接、最经济的方法,防腐涂料时涂层防护的关键,试验和实践证明,环氧型和环氧聚氨酯型防腐涂料的耐油、耐温、耐污水性能较好,应用前景广阔。
五、结论认识及下步建议
结论:
1、在无氧条件下,水中pH值降低将加剧管材和设备的腐蚀程度;
2、水中含盐量高时,水的导电性能好,加剧腐蚀,主要是氯离子影响;
3、氧是引起腐蚀的主要原因,在含氧量高时、温度高、pH值低时,其腐蚀作用大大加剧;;
4、CO2溶入水会降低pH值,从而加剧腐蚀;;
5、H2S在酸性或中性水中,会引起比较严重的腐蚀;;
6、SRB的繁殖可使H2S含量增加,加剧腐蚀;;
7、水温高,腐蚀速度大;;
8、流速越大,腐蚀性越大;;
下步建议:
1、通过采用NaOH作为pH调节剂,改变污水水体组成;
2、增加一套除氧装置;
3、对注水管线进行阴极保护;
4、对注水管线进行涂层防腐处理;
参考文献
[1]刘鹤霞,刘学勤,李勃,等耐油田污水腐蚀的HF涂料[J].材料保护,1996,29(6):25-26
[2]许立铭,罗逸,董泽华,等钙离子对碳钢在油田污水中腐蚀的影响[J].
[3]马青庄,温淑新,杨建平,等前大油田腐蚀结垢的原因及对策腐[J].
论文作者:王萍,陈子军,金学花,谢晖,缑颖丽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签:污水论文; 管线论文; 含量论文; 杀菌剂论文; 该站论文; 较高论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第1期论文;