[實用新型]基于旋轉補償器的封閉型石油石化火炬水平管線變形補償系統

無效

• 申請號: 201120230212.0
• 申請日: 2011-07-01
• 公開（公告）號: CN202118430U
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 宋章根
• 申請（專利權）人: 江蘇宏鑫旋轉補償器科技有限公司
• 主分類號: F16L51/00
• 分類號: F16L51/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平;瞿網蘭

技術領域

本實用新型涉及一種石油化工技術，尤其是一種石油石化工業中使用的火炬氣輸送管道技術，具體地說是一種既能進行軸向長度補償，又能進行氣液分離的基于旋轉補償器的封閉型石油石化火炬水平管線變形補償系統。

背景技術

目前，石油石化行業中對無法回收利用的有毒有害氣體一般采用燃燒的方法進行無害化處理，因此火炬是石油石化企業必備的環保處理設備。由于所需處理的氣量很大，氣體中含有大量的腐蝕性液體，而火炬頭與產氣車間之間的距離較大，因此，現有的火炬氣輸送管道的直徑很大，全部采用耐腐蝕鋼材制造，剛度很大，且大多為露天水平輔設，熱脹冷縮變形很大，為此在進行應力計算和柔性設計時均十分困難和復雜。為了克服因溫度變化產生的應力和變形，目前常用的方法是采用彎管自然補償來解決熱膨脹產生的應力和變形，即主要是依靠管道材料的自然彈性變形來吸收熱膨脹。而由于管道較大，所述的彎管通常要達到20-30米左右，不僅耗費了大量的原材料，而且占有了大量的土地，同時還需要使用大量的鋼結構支撐來約束管道的收縮變形，彎管部分因長期反復承受應變極易疲勞損傷，因此火炬管線的設計難度大，投資成本高，占地面積大一直是石油石化設計領域的難題。

另一方面，旋轉補償器（詳見中國專利ZL200610041301.4）是一種結構簡單，補償量大，投資成本低的長度補償裝置，目前已在地下管線中得到了成功的應用，但現有的旋轉補償器只能供單一有壓力介質使用，而且使用中必須偏離原管道軸線安裝。由于火炬管線是一種氣液兩相流管線，且管線中壓力較小，運行中不允許有積液堵塞，否則很容易發生事故，尤其是在應急需緊急排空時必須保證管路的暢通。而現有的旋轉補償器使用過程中如果安裝在水平管線的上方，則只能通過氣態介質，液態介質必須具有較大的壓力和較高的流速才能通過，很顯然，火炬氣介質不具備使用條件，如果將旋轉補償器安裝在管線的下方，則積液會很快將管道堵塞，氣態介質無法通過，引起安全事故，因此，現有的旋轉補償器在火炬管線上的使用還處于空白，因此，將旋轉補償器盡快應用于火炬管線中，發揮其補償距離大，建設投資成本低的優點是當務之急。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有的火炬管線變形補償投資大，壽命短，而旋轉補償器只能輸送單一介質，如按現有方法應用于火炬管線中很容易產生堵塞的問題，設計一種既能進行軸向長度補償，又能進行氣液分離的基于旋轉補償器的封閉型石油石化火炬水平管線變形補償系統。

本實用新型的技術方案是：

一種基于旋轉補償器的封閉型石油石化火炬水平管線變形補償系統，其特征是它包括安裝在火炬水平管道上的至少一個封閉式旋轉補償裝置，所述的封閉式旋轉補償裝置由四個旋轉補償器3和兩個垂直安裝的三通管2及上連通管4及下連通管5組成，兩個垂直安裝有三通管2的水平管口分別與不在同一直線的火炬水平管道1對應的端口相連，每個三通管2的兩個垂直的管口各連接有一個旋轉補償器3，兩個三通管2上端的旋轉補償器3通過上連通管4相連形成供氣態介質流通的管路，位于兩個三通管2下端的旋轉補償器3通過下連通管5相連形成供液態介質流通的管路。

所述的管道1水平平行布置或水平夾角布置，所述的夾角在30-90度之間。

所述的下連通管5設有排液口6。

本實用新型的有益效果：

本實用新型通過對旋轉補償器的有機組合應結合三通管道的應用成功地將旋轉補償器應用到火炬管線中。由于旋轉補償器補償距離長的特點，可省去大量的管線彎道，節省投資和占地面積。同時火炬管線無需依靠自身材料的彈性應變來吸收溫度變形，不會出現局部的疲勞損傷，可大大延長管線的使用壽命。

本實用新型通過合理的結構設計，使得由旋轉補償器組成的系統不僅能通過火炬氣中的氣態介質，而且能使液態介質依靠自身的重量通過旋轉補償器進入主管道中，同時具有抗震功能。如果有必要還可直接將下連通管中的積液直接排出管線外，減輕后續氣液分離器的工作負荷，因此它不僅能滿足火炬氣管線的補償要求，同時拓寬了旋轉補償器的應用領域。

本實用新型的補償系統具有結構簡單，成本低，單個系統補償距離長（可達幾百米以上）。整個火炬管線中可使用數量有限的補償系統來替代過去幾十個甚至上百個彎頭才能完成的補償量。

本實用新型有利于火炬管線的柔性化設計，使得應用計算十分簡單，僅需計算整個管路的變形量即可設計出相應的補償系統。

附圖說明

圖1是本實用新型的補償系統結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。