[实用新型]防止铵盐流动腐蚀大泄漏爆管风险的加氢空冷管束装置

说明书

技术领域

本实用新型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装置。

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，实用新型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装置显得尤为重要。

实用新型内容

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，本实用新型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装置，该实用新型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，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括入口管箱、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。

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；