[发明专利]防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束系统

说明书

本发明公开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。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。

技术领域

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

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。

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。

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

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。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：