一種用于壓力管道結(jié)晶物流動(dòng)沉積的溫度監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及管道或管束類設(shè)備易結(jié)晶組分流動(dòng)沉積的在線監(jiān)測(cè)，具體地說是 涉及一種用于壓力管道結(jié)晶物流動(dòng)沉積的溫度監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是世界上最大的原油進(jìn)口國(guó)，也是劣質(zhì)原油加工的主要加工國(guó)。鑒于尚硫、尚 氮、高酸、含氯等腐蝕性劣質(zhì)原油加工難度大、采購(gòu)成本低，是我國(guó)石化企業(yè)追求盈利而煉 制的常態(tài)油種。上世紀(jì)九十年代至今，我國(guó)石化工業(yè)在經(jīng)歷設(shè)備國(guó)產(chǎn)化、裝置大型化、原油 劣質(zhì)化、工況苛刻化的發(fā)展過程中，加氫反應(yīng)流出物空冷器管束及相聯(lián)管道普遍出現(xiàn)易結(jié) 晶組分的流動(dòng)沉積堵塞、沖蝕爆管等非計(jì)劃停工事故，釀成了多起火災(zāi)、爆炸等安全事故， 損失非常慘重。
[0003] 加氫反應(yīng)流出物空冷器管束及管道/管束類設(shè)備的失效問題由來已久，其中易結(jié) 晶組分的流動(dòng)沉積堵塞、堵塞后的垢下腐蝕穿孔、局部堵塞后的沖蝕減薄爆管是引發(fā)管道 或管束類設(shè)備失效的三種主要形式。其中，首當(dāng)其沖的原因則是易結(jié)晶組分的流動(dòng)沉積問 題。以加氫反應(yīng)流出物空冷器為例，由于劣質(zhì)原料油中的N、S、C1雜質(zhì)含量高，經(jīng)加氫（?) 反應(yīng)生成NH3、HC1和H2S，冷卻過程中進(jìn)一步反應(yīng)生成NH4C1和NH4HS。隨著反應(yīng)流出物的 冷卻，氣相中的NH4C1和NH4HS會(huì)直接從氣相冷凝成固相，形成結(jié)晶沉積并堵塞管束。為防 止結(jié)晶的銨鹽堵塞管束，通常在加氫反應(yīng)流出物空冷器的上游注水以溶解和洗滌冷凝析出 的銨鹽。盡管注水可以有效沖洗銨鹽，但銨鹽吸濕溶解形成腐蝕性強(qiáng)的水溶液。若管束內(nèi) 流速偏低則引起垢下腐蝕，反之則表現(xiàn)為穿孔。為了對(duì)銨鹽的結(jié)晶沉積問題進(jìn)行針對(duì)性預(yù) 測(cè)和防控，API932-A/B中將易結(jié)晶的組分NH3、HC1、H2S視為理想氣體進(jìn)行簡(jiǎn)化，以此獲得 的結(jié)晶溫度誤差很大，嚴(yán)重影響管束類設(shè)備銨鹽等結(jié)晶產(chǎn)物的沖洗位置選擇、注水量設(shè)定 等工藝防護(hù)策略的制定，以致許多石化設(shè)備，例如高壓換熱器、空冷器及管道盡管設(shè)置了連 續(xù)注水點(diǎn)或間歇注水點(diǎn)進(jìn)行沖刷或洗滌銨鹽，但仍然出現(xiàn)了銨鹽堵塞管束或管道的現(xiàn)象， 造成管束與管箱管板連接處開裂、管束彎曲變形等失效問題，設(shè)備的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)極大。近十年 來的多次調(diào)研發(fā)現(xiàn)：許多煉油企業(yè)的銨鹽結(jié)晶工藝注水沖洗系統(tǒng)千差萬別，既存在單點(diǎn)注 水的工藝，又有多點(diǎn)注水的情況，注水量方面基本上是滿足API932-A/B中關(guān)于注水量液 態(tài)相分率大于25%的要求，但管束/管道類設(shè)備仍然出現(xiàn)了銨鹽結(jié)晶及堵塞變形問題。其 原因在于，盡管工藝注水點(diǎn)的位置液態(tài)水相分率是大于25%的，但是油、氣、水多相流在管 道系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)又會(huì)因密度差、結(jié)構(gòu)突變?cè)斐晒艿纼?nèi)部的流場(chǎng)不均勻，特別是某一位置液 態(tài)水量不足導(dǎo)致銨鹽越積越多，直至堵塞。當(dāng)并聯(lián)的管束或管道堵塞的根數(shù)越來越多時(shí)，未 堵塞的管道流速偏高造成薄壁管道的多相流沖蝕穿孔問題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 為準(zhǔn)確把握管道系統(tǒng)內(nèi)易結(jié)晶組分的結(jié)晶及流動(dòng)沉積規(guī)律，本實(shí)用新型目的在 于提供一種用于壓力管道結(jié)晶物流動(dòng)沉積的溫度監(jiān)測(cè)裝置，滿足兩個(gè)方面的功能，一是通 過溫度場(chǎng)的測(cè)試定性的判斷管道/管束內(nèi)是否出現(xiàn)了易結(jié)晶組分的結(jié)晶沉積，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí) 另IJ;二是結(jié)合熱電偶溫度場(chǎng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果，通過注水點(diǎn)、注水量的調(diào)節(jié)消除銨鹽結(jié)晶沉積堵塞 管道的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：
[0006] 本實(shí)用新型是沿壓力管道外側(cè)周向同一圓周上均布有四個(gè)堆焊層，每個(gè)堆焊層的 外表面上均焊有熱電阻，每個(gè)熱電阻分別引出兩根熱電偶接線連接各自的熱電偶；四只堆 焊層的外表面分別與正方形連接架的各自邊框平行，四個(gè)熱電偶分別穿過各自正方形連接 架的邊框與各自熱電阻外表面垂直連接；正方形連接架四個(gè)邊框的側(cè)面均焊有緊固支撐 塊，每根緊固支撐桿的一端分別穿過緊固支撐塊中心孔后，支撐在壓力管道外側(cè)，緊固支撐 桿的另一端緊固在緊固支撐塊上。
[0007] 四只熱電偶分別穿過各自正方形連接架的邊框，再穿過包覆在壓力管道外側(cè)的保 溫層與各自熱電阻外表面垂直連接；所述每根緊固支撐桿的一端分別穿過緊固支撐塊中心 孔后，支撐在壓力管道外側(cè)設(shè)置的保溫層外壁。
[0008] 在焊有緊固支撐塊的正方形連接架四個(gè)邊框的另一側(cè)面均開有螺紋孔，分別通過 壓緊螺釘壓緊各自的熱電偶。
[0009] 本實(shí)用新型具有的有益效果是：
[0010] 本實(shí)用新型應(yīng)用于單根或多根并聯(lián)管道的熱電偶溫度監(jiān)測(cè)裝置，可有效檢測(cè)單根 管道橫截面的上、下、左、右四個(gè)位置溫度場(chǎng)是否平衡，以及并聯(lián)管道相互之間的溫度場(chǎng)是 否平衡，通過分析溫度場(chǎng)的溫度逸度（平衡情況）判定管道內(nèi)是否出現(xiàn)結(jié)晶物的流動(dòng)沉積， 進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別。針對(duì)熱電偶監(jiān)測(cè)獲得的溫度場(chǎng)分布，提出了一種基于工藝注水調(diào)節(jié)的消 除結(jié)晶物流動(dòng)沉積的防控方法，有效降低壓力管道因結(jié)晶物的流動(dòng)沉積造成的堵塞管道、 局部沖蝕及垢下腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2是圖1的左視圖。
[0013] 圖3是本實(shí)用新型的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖4是圖1的局部剖視圖。
[0015] 圖5是圖4的側(cè)視剖視圖。
[0016]圖6是本實(shí)用新型在并聯(lián)管道中的安裝示意圖。
[0017] 圖7是圖6中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域的局部放大圖。
[0018] 圖中：1、壓力管道，2、堆焊層，3、熱電阻，4、第一支架，5、聯(lián)接螺栓，6、熱電偶，7、第 一根熱電偶接線，8、第二根熱電偶接線，9、第二支架，10、保溫層，11、緊固支撐桿，12、壓緊 螺釘，13、第一調(diào)節(jié)閥，14、第二調(diào)節(jié)閥，15、第三調(diào)節(jié)閥，16、第四調(diào)節(jié)閥，17、工藝注水管線， 18、多相流管道入口。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0020] 如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括壓力管道1、堆焊層2、熱電阻3、第一支架4、第 二支架9、熱電偶6和緊固支撐桿11 ;沿壓力管道1外側(cè)周向同一圓周上均布有四個(gè)堆焊層 2,每個(gè)堆焊層的外表面上均焊有熱電阻3,每個(gè)熱電阻3分別引出兩根熱電偶接線7和8連 接各自的熱電偶6 ;四只堆焊層2的外表面分別與正方形連接架的各自邊框平行，四個(gè)熱電 偶6分別穿過各自正方形連接架的邊框與各自熱電阻3外表面垂直連接。
[0021] 如圖3所示，對(duì)應(yīng)圖1中未設(shè)置保溫層10的發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。其中，正方形連接 架四個(gè)邊框的側(cè)面均焊有緊固支撐塊，每根緊固支撐桿11的一端分別穿過緊固支撐塊中 心孔后，支撐在壓力管道1外側(cè)，緊固支撐桿11的另一端緊固在緊固支撐塊上。若壓力管 道外側(cè)設(shè)置了保溫層10,則每根緊固支撐桿11的一端分別穿過緊固支撐塊中心孔后，支撐 在保溫層外側(cè)，緊固支撐桿11的另一端緊固在支撐塊上。
[0022] 結(jié)合圖1可知，為壓力管道1外側(cè)設(shè)置了保溫層10的情況。由扁鋼組成的第一支 架4、第二支架9通過兩只聯(lián)接螺栓5組成所述的正方形連接架，四只熱電偶6分別穿過各 自正方形連接架的邊框，再穿過包覆在壓力管道1外側(cè)的保溫層10與各自熱電阻3外表面 垂直連接；所述每根緊固支撐桿11的一端分別穿過緊固支撐塊中心孔后，支撐在壓力管道 1外側(cè)設(shè)置的保溫層10外壁。
[0023] 在焊有緊固支撐塊的正方形連接架四個(gè)邊框的另一側(cè)面均開有螺紋孔，分別通過 壓緊螺釘12壓緊各自的熱電偶6，防止軸向竄動(dòng)。
[0024] 如圖4所示，為圖1中拆除了正方形支撐架、保溫層10和熱電偶6的壓力管道結(jié) 構(gòu)，即在壓力管道1的上、下、左、右四個(gè)方位各設(shè)置1個(gè)堆焊層2,繼而在銑平的堆焊層外表 面設(shè)置熱電阻3。結(jié)合圖1所示可知，對(duì)于不需保溫的管道1，則可在圖1的基礎(chǔ)上，參照?qǐng)D 4所示的方式，將緊固支撐桿11的一端直接與壓力