一、高粘度齒輪泵管道蠟沉積的危害
高粘度齒輪泵原油長(cháng)輸管道的蠟沉積是一個(gè)復雜的過(guò)程,在原油組分、管材性質(zhì)、雜質(zhì)、流速、溫度、壓力等多種影響因素的共同作用下,使輸送變得 加困難。
原油中的蠟在低溫狀態(tài)下會(huì )以片狀晶體析出,易形成網(wǎng)狀結構,硬度較大,使原油流速緩慢,降低原油的低溫流動(dòng)性!”。隨著(zhù)管道的運行,結蠟層繼續變厚,當達到 的結蠟厚度時(shí),管道的通流截面變窄,原油流動(dòng)變慢,進(jìn)而造成管線(xiàn)結蠟堵塞,抽油機負荷大,電流偏高,泵效降低,并容易發(fā)生卡脫事故。同時(shí)地面管線(xiàn)縮徑,回壓上升,管線(xiàn)經(jīng)常出現穿孔。為了避免此類(lèi) 事故的發(fā)生,并提高管輸效率,有 對原油集輸管道采取清防蠟措施,采取清、防蠟措施可以。
(1)減少或避免蠟卡、凝管、停流等事故,提高管道工作效率;
(2)減輕對設備的腐蝕和損害;
(3)節約能源、提高經(jīng)濟效益。
二、影響高粘度齒輪泵管道蠟沉積的主要因素
1、原油的組成和性質(zhì)
原油中所含的重質(zhì)組分對結蠟效果有直接的影響,重質(zhì)組分越多,原油中的蠟越不易溶解,蠟沉積傾向越嚴重。但原油中都含有 的膠質(zhì)和瀝青質(zhì),這些成分對管道的蠟沉積有著(zhù)的影響。膠質(zhì)是指原油中分子量較大的化合物,屬于一種表面活性物質(zhì),在原油中呈半固態(tài)狀分散,能在蠟剛開(kāi)始結晶時(shí)吸附在其表面,起到隔離作用,阻止蠟晶繼續長(cháng)大。瀝青質(zhì)屬于一種聚合物,以小顆粒的狀態(tài)分散在原油中,能起到分散蠟晶的作用。隨著(zhù)膠質(zhì)含量的增加,蠟析出溫度降低,蠟晶分散均勻,且與膠質(zhì)緊密結合。然而,在膠質(zhì)和瀝青質(zhì)存在的情況下,蠟沉積在管壁上 不容易隨油流沖走??傊?, 程度上來(lái)說(shuō),膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的存在既可以減輕蠟沉積,又增加了蠟的結合強度而 了蠟沉積。
2、原油中的機械雜質(zhì)和水
原油中的機械雜質(zhì)以及粗糙的表面有利于蠟分子的附著(zhù), 結晶生成。原油中所含的機械雜質(zhì)越多,管輸過(guò)程中越容易發(fā)生蠟沉積。
3、管壁粗糙度及表面材質(zhì)
高粘度齒輪泵管道結蠟會(huì )受到管道材質(zhì)的影響:管道內壁越粗糙,輸送過(guò)程中原油越容易掛在管道內壁,就越容易結蠟,相反,管壁越光滑,原油流動(dòng)越順暢,越不易結蠟。另外,對于管道內壁的材質(zhì),親油的比親水的材質(zhì) 易造成結蠟。
4、溫度
結蠟受溫度影響較大,溫度較低時(shí),高含蠟原油流動(dòng)性降低,蠟分子運動(dòng)減慢,易結晶析出。因此在原油溫度較低,易結蠟。另外,受原油溫度和管壁溫度之間的溫差影響,蠟會(huì )在管壁表面結晶,這也是導致管道蠟沉積的主要因素。
5、流速
高粘度齒輪泵管道內油流速度越快,管壁的剪切應力增大,油流對管壁的沖刷作用增強,結蠟速率越低,原油中的蠟越不易沉積,管壁的結蠟厚度變薄。
6、運行時(shí)間
隨著(zhù)管道運行時(shí)間的增加,輸送距離增加,結蠟層厚度越來(lái)越厚,當達到某一時(shí)間,增厚的程度逐漸減弱。這是由于結蠟層厚度增加,導致熱阻變大,油溫與管壁的傳熱系數減小,溫差減小,蠟沉積增量會(huì )逐漸減少。
7、壓力
當管道壓力低于原油飽和壓力時(shí),原油中的氣相物質(zhì)會(huì )從中游離出來(lái),這不僅會(huì )降低原油中輕組分的含量,還會(huì )帶走原油中的部分熱量,雙重因素 終導致結蠟量增加。