乙二醇串洗化學(xué)注入系統(tǒng)管線可行性分析

何小超 宋叔陽 陳錫龍 王宇堃 溫家銘

海洋石油工程（青島）有限公司 山東青島 266520

海洋石油平臺需要串油的管線主要分為主機滑油系統(tǒng)管線和化學(xué)注入系統(tǒng)管線，通過連續(xù)串油操作，清除管線內(nèi)在安裝期間產(chǎn)生的雜物、腐蝕殘留物和焊渣等，使主機滑油系統(tǒng)管線及水下相關(guān)化學(xué)注入系統(tǒng)管線達到規(guī)格書及廠家要求的清潔度[1]。

1 目前常用的串油程序如下

（1）按照串油回路連接好串油回路，連接前確保串油撬必須干凈，尤其是油罐內(nèi)部，而且使用時應(yīng)固定在合適的位置。

（2）串油開始后，立即沿管線查找是否有泄漏或滲漏現(xiàn)象，若存在此現(xiàn)象，馬上停泵整改。

（3）為了有效清除附著在管內(nèi)壁的雜質(zhì)，串油流體應(yīng)處于急速紊流狀態(tài)，雷諾數(shù)應(yīng)不小于4000，多數(shù)情況下，達到紊流狀態(tài)的最好途徑是降低流體粘稠度，通常用提高溫度來達到這個目的。

（4）潤滑油罐的油溫一般保持在65-70℃（特殊要求除外），溫度需要在一定條件下進行控制，控制條件必須滿足安全操作要求，安裝恒溫調(diào)節(jié)器使油溫達到規(guī)定溫度時起調(diào)節(jié)作用。若潤滑油罐內(nèi)的加熱器無法達到時，可在油罐周圍貼附加熱片以提高油溫。油溫不要超過70℃。

（5）串油前期宜勤更換濾芯，開始以1 小時為宜，后期可根據(jù)濾芯內(nèi)殘渣量和大小適當延長更換周期。

（6）在濾器兩側(cè)安裝壓力表，壓力表須有足夠精度區(qū)別壓力差，當壓差達到 0.05MPa 時也應(yīng)該進行濾芯更換，濾芯不可重復(fù)使用。

綜合考慮現(xiàn)場條件與乙二醇的物化性質(zhì)等因素，將乙二醇+水作為清洗介質(zhì)，既能保證清洗效果，也不存在投產(chǎn)時污染介質(zhì)的問題。乙二醇由于其價格低、來源廣及其優(yōu)良的性能，常作為防凍劑廣泛應(yīng)用于施工現(xiàn)場。乙二醇又名甘醇、1，2-亞乙基二醇，英文縮寫EG 或MEG，是一種無色無臭，有甜味的液體，冰點-12.9℃，沸點197.3℃，燃點419℃，在16℃的條件下乙二醇的粘度約為25mPa·s，且能夠溶解氯化鈣、氯化鋅、氯化鈉等無機物[2]。

2 經(jīng)過文獻調(diào)研和綜合分析，采用乙二醇代替潤滑油作為CI系統(tǒng)的串洗介質(zhì)有以下幾點優(yōu)勢

（1）乙二醇冰點為-12.9℃，能與水任意比例互溶，混合后由于改變了冷卻水的蒸氣壓，冰點顯著降低，在乙二醇含量為60%時達到最低值-48.3℃。常作為防凍劑應(yīng)用于廠內(nèi)試壓，使用乙二醇作為串洗介質(zhì)串洗去水下井口的化學(xué)注入系統(tǒng)管線時，可以保證在低溫條件下完成串洗工作，達到清潔度要求。

（2）乙二醇在16℃條件下的粘度為25mPa·s，遠低于潤滑油的粘度，常規(guī)潤滑油串洗時，為了使?jié)櫥驮诠軆?nèi)達到紊流狀態(tài)，即雷諾數(shù)達到4000 以上，常使用加熱器給油罐加熱到65-70℃，而乙二醇作為串洗介質(zhì)在串洗管線的過程中不需要加熱，很大程度上優(yōu)化了串洗工藝，提高了效率。

（3）乙二醇能夠與水、丙酮等任意比互溶，微溶于乙醚，但不溶于石油烴及油類，且能夠溶解氯化鈣、氯化鋅、氯化鈉、碳酸鉀、碘化鉀及氫氧化鉀等無機物。在循環(huán)串洗的過程中能夠有效地清除管線內(nèi)殘留的顆粒和雜質(zhì)。

（4）乙二醇來源廣、成本低，市面上工業(yè)級乙二醇的價格為2000-4000 元每噸不等，而流花項目主機滑油系統(tǒng)管線所用的殼牌多寶渦輪機油T46 市場價格為15000-17000 元每噸，使用乙二醇作為串洗介質(zhì)能夠很大程度上降低成本。

鑒于常規(guī)用潤滑油與乙二醇性質(zhì)的差異，部門對常規(guī)串油回路進行了更改，確保經(jīng)過過濾器后的乙二醇雜質(zhì)更少，能夠循環(huán)利用。過濾后的乙二醇經(jīng)過重新與水進行配比、添加防腐劑后可循環(huán)利用，一般使用壽命為3-5 年[3]。

3 通過對乙二醇的性質(zhì)分析總結(jié)了乙二醇作為串洗介質(zhì)的幾個安全隱患，并提出了建議

（1）乙二醇是一種無色無臭、有甜味液體，對動物有一定的毒性，人類致死劑量約為1.6g/kg，該毒性僅限于吞食與吸入，但由于乙二醇的沸點較高為197.3℃，在正常情況下不會揮發(fā)產(chǎn)生蒸汽被人吸入體內(nèi)導(dǎo)致中毒，國內(nèi)未見乙二醇急慢性中毒報道，且乙二醇未被列入《危險化學(xué)品名錄》，屬于一般化學(xué)品，不屬于危險化學(xué)品。

（2）乙二醇對碳鋼和不銹鋼有一定的腐蝕性，主要由于其含有羥基，長期在80℃-90℃下工作，二乙醇會先被氧化成乙醇酸，再被氧化成草酸，即乙二酸。草酸具備很強的腐蝕性，對設(shè)備造成腐蝕而使之滲漏。

（3）乙二醇燃點為419℃，相比于乙醇燃點75℃，屬于不易燃液體，但其遇明火或高溫可能會發(fā)生爆炸。

4 因此對乙二醇串洗管線及存儲提出以下幾點建議

（1）在配制乙二醇串洗液時加入適量的防腐劑，以防止對管線和罐體的腐蝕和水垢的生成。

（2）乙二醇串洗不需要加熱，在串洗時應(yīng)隔離動火作業(yè)并在儲存時嚴格控制罐體周圍溫度，并在周圍設(shè)置警示牌。

（3）乙二醇在高濃度時具有很強的吸水性，建議密封儲存。

（4）如在串洗期間發(fā)生泄漏應(yīng)及時清理干凈，避免皮膚直接接觸并統(tǒng)一回收處理。

5 結(jié)語

結(jié)合上面乙二醇的性質(zhì)、作為串洗介質(zhì)的優(yōu)勢與分析可以看出，針對目前部分海上平臺化學(xué)注入系統(tǒng)串油存在的問題，乙二醇作為串洗介質(zhì)可以完美解決。目前乙二醇已經(jīng)作為串洗介質(zhì)成功應(yīng)用于青島場地部分項目中，并取得了良好的串洗效果與經(jīng)濟效益。