CC BY
78
УДК 620.197
А. П. Перекрестов, С. С. Дюсенбаев Астраханский государственный технический университет
К ВОПРОСУ О ВОЗДЕЙСТВИИ НА ТРУБОПРОВОДЫ ФАКЕЛЬНОГО КОЛЛЕКТОРА КИСЛЫХ ГАЗОВ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ АГПЗ
Многолетний опыт эксплуатации факельной системы на Астраханском газоперерабатывающем заводе (АГПЗ) показал, что трубопровод факельного коллектора кислых газов низкого давления - одно из самых проблемных мест в производственном цикле завода.
Факельный коллектор кислых газов низкого давления является технологическим трубопроводом и относится к межцеховым коммуникациям, служащим для связи между технологическими установками и производствами АГПЗ [1].
Технологические трубопроводы ФК ЬБ включают в себя трубопроводы 1 и 2 очереди и являются составной частью факельных систем низкого давления. Факельная система предназначена для сброса, приема и утилизации газа от оборудования с расчетным давлением менее 1,6 МПа (16 кгс/см2). По назначению система является специальной, т. к. содержание в газовой среде сероводорода составляет более 8 % по объему [2].
Повышенному износу материала трубопровода факельного коллектора кислых газов низкого давления способствуют следующие факторы:
— как система, выполняющая транспортировку к месту утилизации аварийных сбросов производства, трубопровод подвержен агрессивному воздействию комбинированного продукта, не встречающегося ни в одном из технологических циклов производства. Вследствие этого металл трубопровода имеет множественные коррозионные повреждения различной степени интенсивности;
— время межремонтной эксплуатации факельного коллектора, из-за невозможности вывести его из эксплуатации без полной остановки производства, гораздо выше времени межремонтной эксплуатации любой другой производственной системы;
— отклонения проекта от правил безопасной эксплуатации факельных систем (ПБ 03-591-03), а именно отсутствие резервного коллектора, сепараторов на выходе из установок и отсутствие в эксплуатирующемся факельном коллекторе систем, снижающих активное отрицательное воздействие агрессивной среды;
— общая изношенность производственных фондов предприятия и, как следствие, отклонения от технологического регламента.
В настоящее время безаварийная эксплуатация факельного коллектора возможна только благодаря ежегодным ремонтам, которые, однако,
не решают проблему коррозии, а лишь являются экстренной мерой, способствующей безаварийной эксплуатации завода.
Как показывают данные ежегодных диагностических обследований факельного коллектора, количество мест, требующих экстренного ремонта трубопровода, ежегодно возрастает в 1,5-2 раза [3].
Факельный коллектор кислых газов низкого давления подвержен интенсивной локальной коррозии металла в зоне вблизи нижней образующей. Согласно данным об условиях его эксплуатации (табл.) и составе транспортируемых газов, коррозия металла может быть однозначно определена как электрохимическая низкотемпературная коррозия при совместном действии сероводорода и углекислоты.
Условия эксплуатации факельного коллектора кислых газов низкого давления
Параметр Единица измерения Значение
Состав транспортируемых продуктов: кислые газы - углеводороды - сероводород (^8) - двуокись углерода (СО2) водяной конденсат диэтаноламин и продукты его деградации (в нижней части трубопровода возможно присутствие жидкой фазы раствора диэтаноламина в воде с различной степенью насыщения кислыми газами) % Не более 1 60-79 20-39
Температура эксплуатации: рабочая максимальная (кратковременная, в процессе пропарки, перед ремонтом трубопровода, не чаще одного раза в 1^ года) °С 30-90 150
рН продукта - 5,5-8,5
Давление рабочее максимальное кг/см2 0,1-3,0 4,8
Тип агрессивного воздействия на стенки трубы Химическое воздействие сероводородно-кислотного типа компонентов газовой смеси жидкой фазы
Тип трубопровода Надземный, подвержен воздействию солнечного излучения, снеговых и ветровых нагрузок
В соответствии с ПБ 03-585-03 Категория I
Температура окружающей среды: минимальная абсолютная максимальная абсолютная °С -36 42
Сейсмичность Баллы Не сейсмичный район
Скорость ветра: среднегодовая средняя из максимальных месячных м/с От 4 до 4,5
4,9
Число дней в году с ветрами со скоростью свыше 15 м/с От 10 до 20
Непременным условием протекания коррозионных процессов в таком случае является наличие влаги на поверхности корродирующего ме-
талла хотя бы в виде пленки конденсата. И сероводород, и углекислота обычно растворяются в водной фазе и образуют растворы слабых кислот -сероводородной и угольной, что обеспечивает довольно низкие значения рН водной фазы, делая ее крайне агрессивной в отношении углеродистых и низколегированных сталей [4].
Для того чтобы предупредить интенсивный коррозионный износ трубопровода факельного коллектора кислых газов низкого давления АГПЗ как на существующих трубопроводах, так и на вновь строящихся, предложены:
1. Замена материального исполнения трубопровода факельного коллектора. Труба из стали марки Ст20, подверженная интенсивному коррозионному износу, заменяется на трубу, выполненную из материалов, более стойких в коррозионном отношении к транспортируемой по факельному коллектору среде.
2. Система ингибиторной защиты и коррозионного мониторинга. Система предполагает:
- изменение параметров среды факельного коллектора в сторону снижения агрессивного воздействия на основе применения оптимального для данных условий ингибитора;
— построение системы ввода ингибитора;
- разработку регламента эксплуатации данной системы;
— разработку и введение системы коррозионного мониторинга.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Частные технические условия из Проекта фирмы «ТЕСНМР» «Астраханский газоперерабатывающий завод. 1 и 2 очереди», 1986. - 17 с.
2. Рекомендации ОАО «ЮжНИИгипрогаз» № 01.047 «Астраханский ГПЗ (1 и 2 очереди). Приведение факельных систем к требованиям норм ПУ и БЭФ-92», 2002. - 28 с.
3. ОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры». Заключения экспертизы промышленной безопасности. Объект: Факельный коллектор кислых газов низкого давления У-181/У-182 2002-2004. - 1223 с.
4. Технология переработки сернистого природного газа: Справ. / Под ред. А. И. Афанасьева. - М.: Недра, 1993. - 152.
Получено 27.02.2006
ABOUT THE PROBLEM OF THE INFLUENCE OF LOW PRESSURE ACID GASES ON PIPELINES OF A FLARE COLLECTOR OF ASTRAKHAN GAS-PROCESSING PLANT
A. P. Perekrestov, S. S. Dusembaev
The increased corrosive wear of a flare collector with low pressure acid gases, as a part of the technological pipeline of Astrakhan gas-processing plant is investigated in the paper. The intensive corrosion is explained by the peculiarities of chemical gas composition transported through the pipeline. Different solutions of this problem are offered there.
