CN102865435B - 一种石油烃类装置和管道的原位在线防腐方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种石油烃类装置和管道的原位在线防腐方法及装置。上述原位在线防腐方法包括以下步骤：对与碳氢类物质接触的石油烃类装置或管道进行加热，加热至200-800℃并保持1小时-240小时，使石油烃类装置或管道的内表面形成焦膜。本发明提供的原位在线防腐装置包括加热套管和加热设备；加热套管设有加热介质入口和加热介质出口，且能够呈螺旋状缠绕于石油烃类装置或管道的外表面；加热设备用于对加热介质进行加热。采用本发明提供的原位在线防腐方法所生成的焦膜在石油烃类装置或管道的内表面流动边界层内，焦膜层平滑致密，化学特性稳定，能够隔离石油烃类中的腐蚀性物质与石油烃类装置或管道内表面的接触，能起到防腐作用，保证长周期安全运行。

Description

一种石油烃类装置和管道的原位在线防腐方法及装置
技术领域
本发明涉及一种石油烃类装置和管道的原位在线防腐方法及装置，属于石油设备与管线防腐技术领域。
背景技术
石油烃类装置与石油管道的防腐蚀技术是目前石油工业急需解决的问题之一，目前主要的防腐蚀方法是在石油设备和石油管道内壁涂覆防腐蚀材料，形成防腐蚀涂层。
带有防腐蚀涂层的石油烃类装置与管道的成型工艺较为复杂，以石油管道为例，其成型工艺为：钢管进厂检验→钢管表面预热→抛丸处理→管内钢砂等杂质清理→钢管表面灰尘清理→钢管中频加热→环氧粉末静电喷涂→底胶热挤出缠绕(包覆)→外层聚乙烯热挤出缠绕(包覆)→水冷却成型→成品防腐层坡口成型→成品管堆放→成品管运输，防腐成本较高。
形成的防腐蚀涂层也存在许多问题，例如钢管端头涂层翘边、涂层表面呈现半球形或半椭球形鼓包，形成不均匀的麻点、焊缝处涂层减薄或破裂以及防腐涂层鼓包，这些都严重影响防护涂层的表观质量和防腐蚀效果。尤其针对石油烃类物质，其组分较为复杂，各种腐蚀性物质组合在一起，腐蚀性很强，石油烃类的加工装置的高温防腐性尤其重要，目前涂覆防腐材料形成防腐蚀涂层的方法，不能满足石油烃类装置和石油管道的防腐蚀需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种石油烃类装置与管道的原位在线防腐蚀方法，通过对石油烃类装置或管道进行在线加热，在其内壁上形成防腐膜层，隔离石油烃类中的腐蚀性物质和设备或管道内表面的接触，对石油烃类装置或管道起到防腐蚀作用。
本发明的目的还在于提供一种用于上述方法的石油烃类装置和管道的原位在线防腐装置。
为达到上述目的，本发明提供了一种石油烃类装置和管道的原位在线防腐方法，其包括以下步骤：对与碳氢类物质接触的石油烃类装置或管道进行加热，加热至200-800℃并保持1小时-240小时，使石油烃类装置或管道的内表面形成焦膜。该焦膜是石油烃类在一定温度下反应原位生成的，不需要添加其它物质。
本发明所提供的在线防腐方法通过对石油烃类装置或石油管道(在其内部有碳氢类物质存在的情况下进行)进行加热，使其温度达到石油烃类物质反应生焦的温度，从而在其内部形成一层平滑的焦膜层，隔离石油烃类物质与装置或者管道内表面的接触，从而也隔离了石油烃类中的腐蚀性物质和石油烃类装置或管道内表面的接触，起到防腐蚀的作用。
本发明所提供的防腐蚀方法可以在线实施，不用停用石油烃类装置与管道。
在本发明提供的上述原位在线防腐方法中，石油烃类装置或管道内的碳氢类物质(或者说烃类物质)可以是任何含有C、H成分的碳氢类物质，优选地，上述碳氢类物质为液化气、石油、柴油和原油以及其加工过程中的中间产物或者中间产品等中的一种或几种。
在本发明提供的上述原位在线防腐方法中，优选地，焦膜的厚度为0.01-5mm；更优选地，焦膜的厚度为0.01-4mm。
在本发明提供的上述原位在线防腐方法中，优选地，焦膜的密度为900-1500kg/m3。
焦膜的化学成分主要为C、H两种成分，其化学性质稳定，与石油烃类装置与管道内的物质中所含腐蚀性物质H2S、环烷酸、氯离子化合物等不发生化学反应，能够起到隔离石油烃类中的腐蚀性物质与石油烃类装置与管道内表面的接触，起到对石油烃类装置与管道的防腐作用。
本发明还提供了一种用于上述原位在线防腐方法的石油烃类装置和管道的原位在线防腐装置，其包括加热套管和加热设备；
其中，加热套管设有加热介质入口和加热介质出口，且能够呈螺旋状缠绕于石油烃类装置或管道的外表面；
加热设备用于对加热介质进行加热。
在上述原位在线防腐装置中，所采用的加热套管和加热设备可以采用现有的常规设备，只要能够实现其功能即可。
在上述原位在线防腐装置，优选地，加热介质入口处设有温度控制装置，用于控制加热套管内部的加热介质的温度。该温度控制装置通过控制加热介质入口处的流量来控制加热套管内的加热介质的温度，其可以采用任何能够实现其功能的现有设备。
在上述原位在线防腐装置，优选地，加热介质为水蒸汽和/或惰性气体等。
在上述原位在线防腐装置，优选地，加热套的横截面为扁平状，以更好地缠绕于石油烃类装置或管道的外部。
本发明通过的石油烃类装置和管道的原位在线防腐方法具有如下优点：
1、所生成的焦膜在石油烃类装置或管道的内表面流动边界层内，焦膜层平滑致密，化学特性稳定，能够隔离石油烃类中的腐蚀性物质与石油烃类装置或管道内表面的接触，能对石油烃类装置或管道起到防腐作用，保证其可长周期安全运行；
2、该原位在线防腐蚀方法可以在不停工的情况下进行，不影响正常的生产；
3、该原位在线防腐蚀方法不需要添加其它物质，反应生成焦膜的副产物量与管道和设备内物质的量相比，极其微少，不影响管道和设备内物质的性质；
4、该原位在线防腐蚀方法比较简单，实施容易，成本很低。
附图说明
图1为实施例1所提供的原位在线防腐方法的原理示意图；
图2为实施例1中未生成焦膜的管道内壁图；
图3为实施例1中生成焦膜之后的管道内壁图。
主要附图标号说明：
管道1    加热介质入口2    加热介质出口3    加热套管4
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种用于石油烃类管道的原位在线防腐装置，其包括：加热套管4和加热设备(图中未显示)，其中，加热套管4设有加热介质入口2和加热介质出口3，分别用于输入由加热设备加热之后的加热介质以及完成对管道进行加热之后的加热介质，在加热介质入口2处设有温度控制装置(图中未显示)，该温度控制装置通过控制加热介质入口2的流量来控制加热套管4内的加热介质的温度。
本实施例还提供了一种用于石油烃类管道的原位在线防腐方法，其是采用上述的原位在线防腐装置进行的，如图1所示，加热套管4呈螺旋状缠绕于管道1的外表面上，这样可以加大其与管道1内表面的接触面积，提高换热效果。
本实施例提供的上述原位在线防腐方法包括以下步骤：
通过加热设备将加热介质加热到300℃，然后将加热介质从加热介质入口2引入加热套管4中，与管道1外表面进行热量交换，持续进行24小时，管道1的外表面经过加热后(其温度接近300℃)，其内表面边界层内碳氢物质在该温度下反应形成焦膜。
管道1内表面在加热前和生成焦膜后的状况分别如图2和图3所示。其中，图2为加热前的管道内表面，其是比较光滑的。图3为生成焦膜后的管道内表面，从图中可以明显地看出管道的内表面形成了一层焦膜。焦膜的厚度为1.5-2mm，密度为1100kg/m3。
管道内表面生成的焦膜隔离了管道内石油烃类与管道内表面的接触，从而也隔离了石油烃类中的腐蚀性物质和管道内表面的接触，因而能对管道起到防腐作用，保证管道可长周期安全运行。

Claims (5)

1.一种石油烃类装置和管道的原位在线防腐方法，其包括以下步骤：
对与碳氢类物质接触的石油烃类装置或管道进行加热，加热至200-800℃并保持1小时-240小时，使所述石油烃类装置或管道的内表面形成焦膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碳氢类物质为液化气、柴油、原油、液化气加工过程中的中间产物、柴油加工过程中的中间产物、原油加工过程中的中间产物中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述焦膜的厚度为0.01-5mm。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其中，所述焦膜的厚度为0.01-4mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述焦膜的密度为900-1500kg/m3。
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