[實用新型]防止銨鹽流動腐蝕大泄漏爆管風險的加氫空冷管束裝置

有效

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• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN206330466U
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 陳嘉旺;金浩哲
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: F28F27/00
• 分類號: F28F27/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林超

技術領域

本實用新型涉及石油化工行業(yè)煉油裝置流動腐蝕誘發(fā)的泄漏、爆管等安全事故的防控，具體地說是涉及一種防止銨鹽流動腐蝕大泄漏爆管風險的加氫空冷管束裝置。

背景技術

大型高壓加氫空冷器在石化行業(yè)應用廣泛，通常具有工藝復雜、工況多變、長周期甚至超負荷運行的特點，輸送的介質易燃易爆、有毒有害，其可靠性直接關系公共安全。大量失效案例解剖發(fā)現，多組分流體輸送過程中，受流動-傳熱的耦合作用，以銨鹽結晶沉積垢下腐蝕和多相流沖蝕引發(fā)的流動腐蝕是導致加氫空冷管束頻繁泄漏、爆管的主要誘因，且加氫空冷管束的失效具有明顯的局部性和突發(fā)性特征，流動腐蝕的風險防控、預測預警難度高，一直是學術界及工程界關注的焦點難題之一。

近年來，我國加氫空冷管束的失效問題普遍發(fā)生，并引發(fā)多起火災、爆炸等惡性事故。以石化工業(yè)為例，隨著高硫、高氮、高酸、含氯等劣質原油加工量的增加，加氫空冷管束的泄漏穿孔現象屢屢發(fā)生。作為多組分流體輸運的典型代表，加氫空冷器的流動腐蝕失效在國際上同樣具有普遍性。NACE、UOP、API經過大量調研，基于失效案例的統(tǒng)計分析制定了空冷器系統(tǒng)的設計、制造、運行和檢驗規(guī)范API 932-A/B，提出限定介質流速、NH₄HS濃度和Kp值等控制腐蝕的措施。遺憾的是，盡管我國高壓加氫空冷器參照上述規(guī)范進行設計，但仍然出現了管束泄漏。部分裝置將材質升級為Incoloy 825或雙相鋼后，一定程度上提升了耐沖蝕性能，但并未從根本上解決銨鹽的結晶、沉積問題。例如：2013年5月，受加工勝利油田高氯原油影響，揚子石化、安慶石化等十多家企業(yè)的柴油、汽油加氫系統(tǒng)相繼發(fā)生因結晶物的沉積、垢下腐蝕以及堵管后的局部沖蝕引發(fā)的加氫空冷管束泄漏問題，造成非計劃停工事故四十余起，嚴重影響設備安全及企業(yè)經濟效益。

加氫空冷管束輸送的多元介質復雜，屬于烴類、氣(NH₃、HCl、H₂S、H₂等)、結晶相(NH₄Cl、NH₄HS)構成的多元介質。流動腐蝕過程失效涉及反應、流動、傳熱、相變等多過程的協同作用，流動腐蝕泄漏的位置極難定量預測，通常情況下，一旦出現流動腐蝕泄漏事故，無論泄漏量大或小，均需進行裝置的緊急停工，嚴重影響企業(yè)的經濟效益及生產調度。因此，實用新型一種有效防止銨鹽流動腐蝕大泄漏爆管風險的加氫空冷管束裝置顯得尤為重要。

實用新型內容

為克服現有銨鹽流動腐蝕頻繁引發(fā)加氫裝置空冷器非計劃停車問題，本實用新型提供了一種防止銨鹽流動腐蝕大泄漏爆管風險的加氫空冷管束裝置，該實用新型可快速有效的確定流動腐蝕泄漏管束位號，并通過在線的堵漏技術顯著降低銨鹽流動腐蝕小泄漏引發(fā)的加氫空冷器頻繁停車問題，降低加氫裝置的非計劃停車水平，提升加氫空冷管束在原油劣質化過程中的長周期安全運行適應性。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

本實用新型包括入口管箱、出口管箱、管束、厚壁管、伸縮管段、壓力傳感器和螺紋壓緊件；入口管箱和出口管箱平行布置并且沿橫截面為矩形，入口管箱布置有上下兩排水平平行的管束，每根管束兩端穿過入口管箱并且管束與入口管箱兩側箱板的通孔之間過盈配合，位于入口管箱內的管束側壁開有用于介質流入到管束內的水平徑向通孔，遠離出口管箱的管束一端通過密封壓緊組件與入口管箱密封連接；靠近出口管箱的管束一端與厚壁管一端連接，厚壁管另一端經壓力傳感組件和出口管箱一側箱板的通孔連接，出口管箱另一側箱板的通孔安裝有用于泄漏時堵塞壓力傳感組件中套管的絲堵組件；管束內設有中心通孔，管束端部的中心通孔內設有用于與伸縮管段外螺紋配合的內螺紋。

所述密封壓緊組件包括內凹階梯型固定擋塊、外凸階梯型壓緊塊和伸縮管段；伸出入口管箱外的管束套裝有內凹階梯型固定擋塊和外凸階梯型壓緊塊，內凹階梯型固定擋塊一端面通過焊接與入口管箱側箱板聯接固定，外凸階梯型壓緊塊通過聯接螺栓和螺帽與內凹階梯型固定擋塊另一端面固定連接，與管束外壁連接的內凹階梯型固定擋塊通孔孔壁開設兩道密封槽，兩道密封槽分別嵌入第一O型密封圈和第二O型密封圈；內凹階梯型固定擋塊與外凸階梯型壓緊塊之間的連接端面為階梯型端面，階梯型端面自內向外依次安裝第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，通過三個密封圈使得內凹階梯型固定擋塊與外凸階梯型壓緊塊之間構成多級高壓密封結構；