防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统转让专利

申请号 : CN201611228997.1

文献号 : CN106524821B

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发明人 : 金浩哲刘文文陈小平章剑强

申请人 : 浙江理工大学

摘要 :

本发明公开了种防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统。入口管箱和出口管箱平行布置,入口管箱布置有上下两排水平平行的开设有中心通孔的管束,每根管束两端穿过入口管箱且管束与入口管箱两侧箱板的通孔之间过盈配合,位于入口管箱内的管束侧壁开有水平径向通孔,管束通过密封压紧组件与入口管箱密封连接;管束与厚壁管连接,厚壁管经压力传感组件和出口管箱箱板的通孔连接,出口管箱箱板的通孔安装有丝堵组件;本发明能够实现非检验周期内铵盐流动腐蚀微泄漏的管束位号快速定位,并实现不停工前提下的堵漏,有效防止铵盐流动腐蚀由微泄漏向大泄漏、甚至是爆管的事故转化,显著降低非计划停工风险。

权利要求 :

1.一种防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统,其特征在于:包括入口管箱(16)、出口管箱(24)、管束(5)、厚壁管(17)、伸缩管段(1)和螺纹压紧件(22);入口管箱(16)和出口管箱(24)平行布置并且沿横截面为矩形,入口管箱(16)布置有上下两排水平平行的管束(5),每根管束(5)穿过入口管箱(16)并且管束(5)与入口管箱(16)两侧箱板的通孔之间过盈配合,位于入口管箱(16)内的管束(5)侧壁开有用于介质流入到管束(5)内的水平径向通孔(15),远离出口管箱(24)的管束(5)一端通过密封压紧组件与入口管箱(16)密封连接;靠近出口管箱(24)的管束(5)一端与厚壁管(17)一端连接,厚壁管(17)另一端经压力传感组件和出口管箱(24)一侧箱板的通孔连接,出口管箱(24)另一侧箱板的通孔安装有用于泄漏时堵塞压力传感组件中套管(18)的丝堵组件;管束(5)开有中心通孔,远离出口管箱(24)的管束(5)一端的中心通孔内设有用于与伸缩管段(1)外螺纹配合的内螺纹;

所述的压力传感组件包括套管(18)、压力传感器(21)、螺纹压紧件(22)和第二旋紧螺母(23),在和管束(5)连接的所述厚壁管(17)一端的内径和外径分别与管束(5)内径和外径相同,管束(5)和厚壁管(17)之间通过焊接固定,厚壁管(17)另一端的外径变大,厚壁管(17)另一端伸入出口管箱(24)并与出口管箱(24)侧箱板焊接,靠近出口管箱(24)侧箱板的厚壁管(17)一端铣有内凹阶梯型中心孔,套管(18)一端套入厚壁管(17)的内凹阶梯型中心孔中,套管(18)套入内凹阶梯型中心孔的端部外铣有外凸型阶梯结构,外凸型阶梯结构和内凹阶梯型中心孔之间相配合构成阶梯密封结构,并依次在阶梯台阶之间设置一级密封圈(19)和二级密封圈(20);套管(18)外凸型阶梯结构最大端处套管(18)和厚壁管(17)内壁之间的环向间隙内嵌入有压力传感器(21),压力传感器(21)外的套管(18)另一端上套有螺纹压紧件(22)和第二旋紧螺母(23),螺纹压紧件(22)与厚壁管(17)内凹阶梯型中心孔的最大端形成螺纹配合,通过螺纹压紧件(22)将压力传感器(21)压紧在套管(18)外凸型阶梯结构最大端和套管(18)另一端之间的台阶处,螺纹压紧件(22)轴向通过第二旋紧螺母(23)固定。

2.根据权利要求1所述的一种防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统,其特征在于:所述密封压紧组件包括内凹阶梯型固定挡块(31)、外凸阶梯型压紧块(32)和伸缩管段(1);伸出入口管箱(16)外的管束(5)套装有内凹阶梯型固定挡块(31)和外凸阶梯型压紧块(32),内凹阶梯型固定挡块(31)一端面通过焊接与入口管箱(16)侧箱板联接固定,外凸阶梯型压紧块(32)通过联接螺栓(30)和螺帽(29)与内凹阶梯型固定挡块(31)另一端面固定连接,与管束(5)外壁连接的内凹阶梯型固定挡块(31)通孔孔壁开设两道密封槽,两道密封槽分别嵌入第一O型密封圈(14)和第二O型密封圈(13);内凹阶梯型固定挡块(31)与外凸阶梯型压紧块(32)之间的连接端面为阶梯型端面,阶梯型端面自内向外依次安装第一密封圈(12)、第二密封圈(11)和第三密封圈(10),通过三个密封圈使得内凹阶梯型固定挡块(31)与外凸阶梯型压紧块(32)之间构成多级高压密封结构;

伸出入口管箱(16)外的管束(5)端面铣有阶梯孔,阶梯孔大端设有内螺纹,阶梯孔小端即为管束(5)的中心通孔;伸缩管段(1)套入管束(5)阶梯孔中,伸缩管段(1)套入管束(5)的一端铣有中心盲孔,伸缩管段(1)另一端车有阶梯轴肩,伸缩管段(1)阶梯轴肩处的管段向外依次套装有弹性密封圈(9)、滑块挡板(8)和轴端挡块(4),并在伸缩管段(1)末端装有第一旋紧螺母(2)和第一垫片(3),通过第一旋紧螺母(2)和第一垫片(3)轴向压紧轴端挡块(4),轴端挡块(4)和管束(5)阶梯孔的大端螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统,其特征在于:所述的滑块挡板(8)和管束(5)阶梯孔大端内壁之间具有间隙,第二垫片(7)连接在滑块挡板(8)和管束(5)阶梯孔大端内壁之间并支撑在轴端挡块(4)端面。

4.根据权利要求2所述的一种防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统,其特征在于:所述的滑块挡板(8)和轴端挡块(4)相联接的端面之间嵌有第三O型密封圈(6)。

5.根据权利要求1所述的一种防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统,其特征在于:所述的丝堵组件包括外丝堵(26)和内丝堵(27),与厚壁管(17)连接侧的出口管箱(24)另一侧箱板开设有与厚壁管(17)同轴的通孔,通孔内装有外丝堵(26),外丝堵(26)通过焊接与箱板联接固定,外丝堵(26)开有螺纹通孔,内丝堵(27)通过螺纹旋入外丝堵(26)的螺纹通孔中形成螺纹联接配合,位于出口管箱(24)内的内丝堵(27)侧壁周向开设有环形凹槽,环形凹槽内嵌入外丝堵密封圈(25),外丝堵密封圈(25)使得外丝堵(26)和内丝堵(27)相密封连接。

6.根据权利要求1所述的一种防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统,其特征在于:伸入入口管箱(16)内的所述伸缩管段(1)一端端面的中心孔为锥孔。

7.根据权利要求1所述的一种防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统,其特征在于:伸入厚壁管(17)内凹阶梯型中心孔内的套管(18)一端中心孔为锥孔。

说明书 :

防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统

技术领域

[0001] 本发明涉及石油化工行业炼油装置流动腐蚀诱发的泄漏、爆管等安全事故的防控,具体地说是涉及一种防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统。

背景技术

[0002] 大型高压加氢空冷器在石化行业应用广泛,通常具有工艺复杂、工况多变、长周期甚至超负荷运行的特点,输送的介质易燃易爆、有毒有害,其可靠性直接关系公共安全。大量失效案例解剖发现,多组分流体输送过程中,受流动-传热的耦合作用,以铵盐结晶沉积垢下腐蚀和多相流冲蚀引发的流动腐蚀是导致加氢空冷管束频繁泄漏、爆管的主要诱因,且加氢空冷管束的失效具有明显的局部性和突发性特征,流动腐蚀的风险防控、预测预警难度高,一直是学术界及工程界关注的焦点难题之一。
[0003] 近年来,我国加氢空冷管束的失效问题普遍发生,并引发多起火灾、爆炸等恶性事故。以石化工业为例,随着高硫、高氮、高酸、含氯等劣质原油加工量的增加,加氢空冷管束的泄漏穿孔现象屡屡发生。作为多组分流体输运的典型代表,加氢空冷器的流动腐蚀失效在国际上同样具有普遍性。NACE、UOP、API经过大量调研,基于失效案例的统计分析制定了空冷器系统的设计、制造、运行和检验规范API 932-A/B,提出限定介质流速、NH4HS浓度和Kp值等控制腐蚀的措施。遗憾的是,尽管我国高压加氢空冷器参照上述规范进行设计,但仍然出现了管束泄漏。部分装置将材质升级为Incoloy 825或双相钢后,一定程度上提升了耐冲蚀性能,但并未从根本上解决铵盐的结晶、沉积问题。例如:2013年5月,受加工胜利油田高氯原油影响,扬子石化、安庆石化等十多家企业的柴油、汽油加氢系统相继发生因结晶物的沉积、垢下腐蚀以及堵管后的局部冲蚀引发的加氢空冷管束泄漏问题,造成非计划停工事故四十余起,严重影响设备安全及企业经济效益。
[0004] 加氢空冷管束输送的多元介质复杂,属于烃类、气(NH3、HCl、H2S、H2等)、结晶相(NH4Cl、NH4HS)构成的多元介质。流动腐蚀过程失效涉及反应、流动、传热、相变等多过程的协同作用,流动腐蚀泄漏的位置极难定量预测,通常情况下,一旦出现流动腐蚀泄漏事故,无论泄漏量大或小,均需进行装置的紧急停工,严重影响企业的经济效益及生产调度。因此,发明一种有效防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统显得尤为重要。

发明内容

[0005] 为克服现有铵盐流动腐蚀频繁引发加氢装置空冷器非计划停车问题,本发明提供了一种防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统,该发明可快速有效的确定流动腐蚀泄漏管束位号,并通过在线的堵漏技术显著降低铵盐流动腐蚀小泄漏引发的加氢空冷器频繁停车问题,降低加氢装置的非计划停车水平,提升加氢空冷管束在原油劣质化过程中的长周期安全运行适应性。
[0006] 为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
[0007] 本发明包括入口管箱、出口管箱、管束、厚壁管、伸缩管段、压力传感器和螺纹压紧件;入口管箱和出口管箱平行布置并且沿横截面为矩形,入口管箱布置有上下两排水平平行的管束,每根管束两端穿过入口管箱并且管束与入口管箱两侧箱板的通孔之间过盈配合,位于入口管箱内的管束侧壁开有用于介质流入到管束内的水平径向通孔,远离出口管箱的管束一端通过密封压紧组件与入口管箱密封连接;靠近出口管箱的管束一端与厚壁管一端连接,厚壁管另一端经压力传感组件和出口管箱一侧箱板的通孔连接,出口管箱另一侧箱板的通孔安装有用于泄漏时堵塞压力传感组件中套管的丝堵组件;管束内设有中心通孔,管束端部的中心通孔内设有用于与伸缩管段外螺纹配合的内螺纹。
[0008] 所述密封压紧组件包括内凹阶梯型固定挡块、外凸阶梯型压紧块和伸缩管段;伸出入口管箱外的管束套装有内凹阶梯型固定挡块和外凸阶梯型压紧块,内凹阶梯型固定挡块一端面通过焊接与入口管箱侧箱板联接固定,外凸阶梯型压紧块通过联接螺栓和螺帽与内凹阶梯型固定挡块另一端面固定连接,与管束外壁连接的内凹阶梯型固定挡块通孔孔壁开设两道密封槽,两道密封槽分别嵌入第一O型密封圈和第二O型密封圈;内凹阶梯型固定挡块与外凸阶梯型压紧块之间的连接端面为阶梯型端面,阶梯型端面自内向外依次安装第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈,通过三个密封圈使得内凹阶梯型固定挡块与外凸阶梯型压紧块之间构成多级高压密封结构;
[0009] 伸出入口管箱外的管束端面铣有阶梯孔,阶梯孔大端设有内螺纹,阶梯孔小端即为管束的中心通孔;伸缩管段套入管束阶梯孔中,伸缩管段套入管束的一端铣有中心盲孔,伸缩管段另一端车有阶梯轴肩,伸缩管段阶梯轴肩处的管段向外依次套装有弹性密封圈、滑块挡板和轴端挡块,并在伸缩管段末端装有第一旋紧螺母和第一垫片,通过第一旋紧螺母和第一垫片轴向压紧轴端挡块,轴端挡块和管束阶梯孔的大端螺纹连接。
[0010] 所述的滑块挡板和管束阶梯孔大端内壁之间具有间隙,第二垫片连接在滑块挡板和管束阶梯孔大端内壁之间并支撑在轴端挡块端面。
[0011] 所述的滑块挡板和轴端挡块相联接的端面之间嵌有第三O型密封圈。
[0012] 所述的压力传感组件包括套管、压力传感器、螺纹压紧件和第二旋紧螺母,在和管束连接的所述厚壁管一端的内径和外径分别与管束内径和外径相同,管束和厚壁管之间通过焊接固定,厚壁管另一端的外径变大,厚壁管另一端伸入出口管箱并与出口管箱侧箱板焊接,靠近出口管箱侧箱板的厚壁管一端铣有内凹阶梯型中心孔,套管一端套入厚壁管的内凹阶梯型中心孔中,套管套入内凹阶梯型中心孔的端部外铣有外凸型阶梯结构,外凸型阶梯结构和内凹阶梯型中心孔之间相配合构成阶梯密封结构,并依次在阶梯台阶之间设置一级密封圈和二级密封圈;套管外凸型阶梯结构最大端处套管和厚壁管内壁之间的环向间隙内嵌入有压力传感器,压力传感器外的套管另一端上套有螺纹压紧件和第二旋紧螺母,螺纹压紧件与厚壁管内凹阶梯型中心孔的最大端形成螺纹配合,通过螺纹压紧件将压力传感器压紧在套管外凸型阶梯结构最大端和套管另一端之间的台阶处,螺纹压紧件轴向通过第二旋紧螺母固定。
[0013] 所述的丝堵组件包括外丝堵和内丝堵,与厚壁管连接侧的出口管箱另一侧箱板开设有与厚壁管同轴的通孔,通孔内装有外丝堵,外丝堵通过焊接与箱板联接固定,外丝堵开有螺纹通孔,内丝堵通过螺纹旋入外丝堵的螺纹通孔中形成螺纹联接配合,位于出口管箱内的内丝堵侧壁周向开设有环形凹槽,环形凹槽内嵌入外丝堵密封圈,外丝堵密封圈使得外丝堵和内丝堵相密封连接。
[0014] 伸入入口管箱内的所述伸缩管段一端端面的中心孔为锥孔。
[0015] 伸入厚壁管内凹阶梯型中心孔内的套管一端中心孔为锥孔。
[0016] 本发明具有的有益效果是:
[0017] 本发明的新型加氢空冷管束系统结构,能够实现非检验周期内铵盐流动腐蚀微泄漏的管束位号快速定位,并实现不停工前提下的堵漏。
[0018] 本发明能有效防止铵盐流动腐蚀由微泄漏向大泄漏、甚至是爆管的事故转化,显著降低原油劣质化、装置大型化、工况苛刻化过程中加氢装置的非计划停工风险,降低生产维护成本,提升企业经济效益。

附图说明

[0019] 图1是本发明的结构示意图。
[0020] 图2是图1中A区域的放大图。
[0021] 图3是图1中B区域的放大图。
[0022] 图中:1、伸缩管段,2、第一旋紧螺母,3、第一垫片,4、轴端挡块,5、管束,6、第三O形密封圈,7、第二垫片,8、滑块挡块,9、弹性密封圈,10、第三密封圈,11、第二密封圈,12、第一密封圈,13、第二O型密封圈,14、第一O型密封圈,15、水平径向通孔,16、入口管箱,17、厚壁管,18、套管,19、一级密封圈,20、二级密封圈,21、压力传感器,22、螺纹压紧件,23、第二旋紧螺母,24、出口管箱,25、外丝堵密封圈,26、外丝堵,27、内丝堵,28、内螺纹,29、螺帽,30、联接螺栓,31、内凹阶梯型固定挡块,32、外凸阶梯型压紧块,33、入口法兰,34、出口法兰。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0024] 如图1所示,本发明包括入口管箱16、出口管箱24、管束5、厚壁管17、伸缩管段1、压力传感器21和螺纹压紧件22;入口管箱16和出口管箱24平行布置并且沿横截面为矩形形状,入口管箱16与出口管箱24通过上、下两排水平平行的管束5连接;其中,入口管箱16布置有上、下两排水平平行的管束5,每根管束5两端穿过入口管箱16,即管束5的两端分别穿出矩形管箱的两个侧面,并且管束5与入口管箱16两侧箱板的通孔之间过盈配合,位于入口管箱16内部的管束5侧壁开有用于管箱内的多相流介质流入到管束5内的水平径向通孔15;远离出口管箱24的管束5一端通过密封压紧组件与入口管箱16侧面箱板连接固定;靠近出口管箱24的管束5一端与厚壁管17一端连接,厚壁管17另一端经压力传感组件和出口管箱24一侧箱板的通孔过盈连接,出口管箱24另一侧箱板的通孔内安装有用于腐蚀介质泄漏时堵塞压力传感组件中套管18的丝堵组件;管束5内设有中心通孔,即为中空管,例如其中一种规格为φ25×3mm,管束5端部的通孔内侧壁面设置有内螺纹,其中一端的内螺纹用于与伸缩管段1的外螺纹配合连接,另一端的内螺纹则与螺纹压紧件22的外螺纹配合连接。其中,在伸入入口管箱16内的所述伸缩管段1一端端面的中心孔设置内倒锥角,即为锥孔。
[0025] 如图1所示,入口管箱16顶端和出口管箱24底端分别开有用于多相流介质流入的入口和用于多相流流出的出口,多相流介质经入口管箱16顶端的入口进入入口管箱16,接着经水平径向通孔15进入管束5,经过上、下两排平行布置的管束5流经套管18,再进入出口管箱24,最终从位于出口管箱24底端的出口流出,完成一个工艺过程。在未泄漏状态时,多相流介质经入口法兰33进入到入口管箱后,经水平径向通孔15流入到管束5内。
[0026] 如图2所示,密封压紧组件包括内凹阶梯型固定挡块31、外凸阶梯型压紧块32和伸缩管段1;伸出入口管箱16外侧箱板的管束5套装有内凹阶梯型固定挡块31和外凸阶梯型压紧块32,内凹阶梯型固定挡块31靠近入口管箱16,内凹阶梯型固定挡块31一端面通过焊接与入口管箱16侧箱板联接固定;外凸阶梯型压紧块32周向开设有螺栓孔并通过联接螺栓30和螺帽29与内凹阶梯型固定挡块31另一端面固定连接;其中,与管束5外壁连接的内凹阶梯型固定挡块31通孔孔壁开设两道密封槽,两道密封槽内分别嵌入第一O型密封圈14和第二O型密封圈13,构成密封。
[0027] 如图2所示,内凹阶梯型固定挡块31与外凸阶梯型压紧块32之间的连接端面为阶梯型端面,阶梯型端面自内向外依次安装有第一密封圈12、第二密封圈11和第三密封圈10,即第一密封圈12、第二密封圈11和第三密封圈10自内向外依次安装于内凹阶梯型固定挡块31与外凸阶梯型压紧块32阶梯型端面的台阶间形成的间隙中,通过三个密封圈使得内凹阶梯型固定挡块31与外凸阶梯型压紧块32之间构成多级高压密封结构;其中,伸出入口管箱
16外的管束5端面铣有阶梯孔,阶梯孔大端设有内螺纹,阶梯孔小端即为管束5的中心通孔;
伸缩管段1旋套入管束5阶梯孔中,伸缩管段1设置有外螺纹,伸缩管段1通过外螺纹旋入管束5内,伸缩管段1套入管束5的一端铣有中心盲孔,伸缩管段1的另一端车有阶梯轴肩,伸缩管段1阶梯轴肩处的管段由内而外依次套装有弹性密封圈9、滑块挡块8和轴端挡块4。在伸缩管段1的末端安装有第一旋紧螺母2和第一垫片3,通过第一旋紧螺母2和第一垫片3轴向压紧轴端挡块4,轴端挡块4一端设置有外螺纹,轴端挡块4和管束5阶梯孔的大端通过螺纹连接。滑块挡板8的剖面结构为“L”型结构,滑块挡板8和管束5阶梯孔大端内壁之间具有环向间隙,在该环向间隙内嵌有第二垫片7,第二垫片7连接在滑块挡板8和管束5阶梯孔大端内壁之间并支撑在轴端挡块4端面。滑块挡板8和轴端挡块4相联接的端面之间嵌有沿周向的第三O型密封圈6。
[0028] 如图3所示,压力传感组件包括套管18、压力传感器21、螺纹压紧件22和第二旋紧螺母23。在和管束5连接的所述厚壁管17一端的内径和外径分别与管束5的内径和外径相同,管束5和厚壁管17之间通过对焊连接固定;厚壁管17另一端的外径变大,该端厚壁管17伸入出口管箱24并与出口管箱24的侧箱板焊接固定;厚壁管17内部铣有内凹阶梯型中心孔,套管18一端套入厚壁管17的内凹梯形中心孔中,套管18套入内凹阶梯型中心孔的端部外铣有外凸阶梯型结构,外凸阶梯型结构和内凹阶梯型中心孔之间相配合构成阶梯密封结构,并依次在阶梯台阶之间设置一级密封圈19和二级密封圈20。套管18外凸阶梯型结构最大端处套管18和厚壁管17内壁之间的环向间隙内潜入有压力传感器21,压力传感器21外的套管18另一端上套有螺纹压紧件22和第二旋紧螺母23,螺纹压紧件22设置有外螺纹,厚壁管17内凹阶梯型中心孔的大端设置有内螺纹,螺纹压紧件22与厚壁管17内凹阶梯型中心孔的最大端形成螺纹配合;通过螺纹压紧件22将压力传感器21压紧在套管18外凸阶梯型结构最大端和套管18另一端的台阶处,螺纹压紧件22轴向通过第二旋紧螺母23固定;其中,在伸入厚壁管17内凹阶梯型中心孔内的套管18一端中心孔设置内倒锥角,即设置外凸阶梯型结构的套管18一端中心孔为锥孔,其目的在于保证管束5内的流体自入口管箱流向套管18时,避免产生较大的流场突变。
[0029] 如图1所示,丝堵组件包括外丝堵26和内丝堵27,与厚壁管17连接侧的出口管箱24另一侧箱板开设有与厚壁管17同轴的通孔,通孔内安装有外丝堵26,外丝堵26通过焊接与箱板联接固定;外丝堵26开设有螺纹通孔,内丝堵27通过螺纹旋入外丝堵26的螺纹通孔中形成螺纹联接配合,内丝堵27伸入出口管箱24内,位于出口管箱24内的内丝堵27周向开设有环形凹槽,环形凹槽内嵌入安装有外丝堵密封圈25,外丝堵密封圈25一侧面紧贴外丝堵26内部端面,避免出口管箱24内的多相流介质经内螺纹28出现泄漏。因此,外丝堵密封圈25使得外丝堵26和内丝堵27相密封连接。
[0030] 如图3所示,对于每根管束,在厚壁管17与套管18之间的环向间隙内,沿周向间隔均布设置四个压力传感器21,分别位于套管的上、下、左、右四个位置,各个压力传感器安装的径向半径距离均相同。
[0031] 本发明的具体实施过程是:
[0032] 1)采用两排平行布置的管束连接入口管箱16和出口管箱24,按照如前所述的连接方式构成加氢空冷管束系统。加氢空冷管束系统中将上、下两排规格相同的管束结构平行安装在入口管箱16和出口管箱24之间,上排包括沿水平方向平行均布的m根管束结构,下排包括沿水平方向平行均布的n根管束结构,m-n=1,上排和下排的各管束结构沿水平的排列方向交错布置,即上下排相邻三根管束的中心轴线构成等边三角形。
[0033] 2)反应流出物空冷器工作时,多相流介质经入口法兰33进入入口管箱16,经由入口管箱内部的管束水平径向通孔15流入到管束5内,管束5内的油、气、水多相流介质再经厚壁管17和套管18流入到出口管箱,最后从出口法兰34流出;
[0034] 3)初始阶段,在反应流出物空冷器无泄漏状态时,即正常运行工况时,空冷器内部的压力为P0,P0作用于套管一端锥形孔的受压面积S上,其中沿轴向压紧压力传感器21的分力为Fx=P0·S·cosα,其中α为锥形孔倒角角度;对每一压力传感器PXwi进行压力标定,将每一压力传感器PXwi的初始压力标记为反应流出物空冷器未泄漏状态时压力传感器PXwi的压力标定值
[0035] 其中PXwi表示第X排第w个管束结构中位于i位置处的压力传感器,X=m或者n,X=m表示安装在上排管束结构中的压力传感器,X=n表示安装在下排管束结构中的压力传感器,w表示一排中管束结构的序号,i表示同一个管束结构中的四个压力传感器的序号位置;
[0036] 4)反应流出物空冷器运行过程中,对所有压力传感器进行实时压力的数据采集,并各自绘制单位时间t内的实时压力值曲线;
[0037] 5)针对安装于同一个管束结构上的四个压力传感器,计算获得监测得到的压力值的几何平均值;
[0038] 6)根据步骤3)所获得的每一个压力传感器PXwi的压力标定值 和所在管束结构的压力几何平均值 通过数据处理获得压力偏差值K。
[0039] 若偏差值K<1%则为Ⅲ级风险,若偏差值1%≤K<5%则为Ⅱ级风险,若偏差值K≥5%则为Ⅰ级风险;
[0040] 7)根据步骤6)计算得出的压力偏差值K,若压力偏差值K≥5%,则认为压力传感器所在的管束结构出现腐蚀泄漏,管束内的压力降低,引发压紧压力传感器的轴向分力Fx降低,此时宜采用以下措施:
[0041] 通过旋转伸缩管段1端部的第一旋紧螺母2将伸缩管段1向管束5内旋进,使铣中心盲孔的伸缩管段1末端封闭入口管箱16内管束5的水平径向通孔15,从而关闭入口管箱16内部多相流介质通向管束5的通道;并且通过内丝堵27朝向管束5方向旋进外丝堵26,使得内丝堵27端部封闭套管18端面的中心孔,从而关闭套管18出口与出口管箱24之间的连接通道,从而避免所在管束结构发生大腐蚀泄漏状况,降低爆管风险,并且可以保证加氢空冷管束系统不停工持续运行,待达到运行检验周期后再停工进行管束更换。
[0042] 需特殊说明的是:位于入口管箱16内的管束5开设的是水平径向通孔15,其原因在于若经入口法兰33进入入口管箱16的介质为气液固多相流,为防止重力影响导致管束底部液固相较多,从而开设的是水平径向通孔15,可以实现气液固多相流介质充分进入管束5,避免堵塞。而假如进入入口管箱16的介质仅为气相,那么不考虑密度差异的工况,那么水平径向通孔亦可改为竖直径向通孔。
[0043] 类似的,本发明实施例给出的反应流出物空冷器管束形式为双管排结构,同样适用于其他例如单管排、多管排或单根管束的管束结构,本发明的保护范围不应限于上述双管排结构。