CN103162549B - 一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法及其管口封堵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法，通过确定被堵塞的管道、封堵畅通的管口、吹扫堵塞物等步骤，对管式加热炉内的堵塞物进行吹扫，同时，本发明还提供一种管口封堵装置。本发明所提供的一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法及其管口封堵装置，用于双回路管式加热炉炉管堵塞物的清除，通过采用本发明提供的吹扫方法和用于该方法的管口封堵装置，快捷、彻底的将管式加热炉炉管内焦炭堵塞物清除干净。

Description

一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法及其管口封堵装置

技术领域

本发明涉及一种管道堵塞后的疏通方法及用于该方法的管口封堵装置，具体地，涉及一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法及其管口封堵装置，主要用于双回路管式加热炉管道的疏通。

背景技术

管式加热炉的加热原理为：通过烟气冲刷炉管方式将热量传给管内油品。通常，管式加热炉内部对流室内排满炉管，炉管间间距很小，为增加对流管的受热表面积，以提高传热效率，常常采用比较细的管径，并通过双回路并列炉管输送油品，来满足油品输送容量。由于煤化工企业管式加热炉内的油品介质含有大量的甲苯不溶物、喹啉不溶物，这些物质在重油的缩合反应作用下，将会在炉管的内侧管壁上沉积固体焦炭等堵塞物。这种固体焦炭无法被物料冲走，将会越积越多。轻者，将影响加热效率，重者，将堵塞炉管。

在现有生产过程中，当炉管被堵塞后，通常采用蒸汽吹扫方法。

现有吹扫方法如图1所示，关闭进料阀7，关闭出料阀11，取下盲板13，缓慢打开蒸汽吹扫阀15，此时，中压、中温蒸汽将途径蒸汽管14、蒸汽吹扫阀15、进料集气管8、第一炉管9、第二炉管10、出料集气管12，将存留在第一炉管9和第二炉管10中的堵塞物17从盲板13处排出。

然而，此方法只能应用于炉管堵塞不严重的场合，如果2根炉管中1根炉管被严重堵塞，将会导致冲洗时间很长、堵塞物清理不彻底，甚至根本无法清除炉管内的堵塞物17。以第一炉管9被严重堵塞为例(如图1所示)，中压、中温蒸汽在第一炉管9严重受阻后(类似于在堵塞处遇到了一个被关闭的阀门)，中压、中温蒸汽将转道无阻力的第二炉管10，由此，便无法实现第一炉管9的清堵工作。如此，管式加热炉将在单管下运行，导致加热效率降低50％。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法及其管口封堵装置，用于双回路管式加热炉炉管堵塞物的清除，通过采用本发明提供的吹扫方法和用于该方法的管口封堵装置，快捷、彻底的将管式加热炉炉管内焦炭堵塞物清除干净。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法，包括如下步骤：关闭进料阀、出料阀，取下盲板，其特征在于，还包括如下步骤：

(一)、确定被堵塞的管道：将团状物放置于第一炉管和第二炉管与出料集气管相连的出口端之间，安装盲板，打开蒸汽吹扫阀，使少量蒸汽进入第一炉管和第二炉管进行吹扫，观察团状物运动方向，如团状物向盲板方向运动，则第一炉管畅通、第二炉管堵塞，如团状物向出料阀方向运动，则第二炉管畅通、第一炉管堵塞；

(二)、封堵畅通的管口：取下盲板，取出团状物，采用管口封堵装置封堵畅通的管口，所述装置设置于畅通管口与出料集气管的连接处；

(三)、吹扫堵塞物：反复开启蒸汽吹扫阀，实现蒸汽反复冲击管内堵塞物，至堵塞物从盲板处冲出。

根据本发明所提供的一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法，采用的是，所述团状物直径为45～55mm，所述团状物为纸团。

根据本发明所提供的一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法，采用的是，所述步骤(三)中开启蒸汽吹扫阀，持续一分钟后，关闭蒸汽吹扫阀，然后再开启蒸汽吹扫阀一分钟，所述蒸汽吹扫阀的反复开启次数为3～5次，待堵塞物从盲板处冲出后，保持蒸汽吹扫阀开度不变，继续持续吹扫25～35分钟。

同时，本发明还提供一种管口封堵装置，设置于畅通管口与出料集气管的连接处，其特征在于：包括第一压紧部件，所述第一压紧部件通过弹性部件连接有第二压紧部件，所述第一压紧部件和第二压紧部件之间还连接有移动部件，所述第一压紧部件和第二压紧部件靠近盲板一端的端部之间还连接有挡板，所述移动部件与挡板连接，所述移动部件与挡板相连接一端还连接有螺母。

根据本发明所提供的一种管口封堵装置，采用的是，

所述第一压紧部件包括钢圈，所述钢圈为弧形柱体；

所述钢圈内部倾斜设置有斜撑板，所述斜撑板形状为梯形，所述斜撑板的两个斜边与钢圈内侧焊接，所述斜撑板的上底边相对高于于下底边设置，所述斜撑板位于挡板一端设置有矩形孔，所述挡板一端通过矩形孔与第一压紧部件连接，所述挡板另一端与第二压紧部件通过焊接连接；

所述斜撑板上底边中心位置焊接有两块定位槽，所述定位槽之间的距离为6～8mm；

所述钢圈外侧设置有密封垫，所述密封垫通过不锈钢沉头螺栓与钢圈连接，所述密封垫材质为聚四氟乙烯；

所述钢圈、斜撑板和定位槽材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢。

根据本发明所提供的一种管口封堵装置，采用的是，

所述移动部件由T型板、固定板和螺栓依次焊接组成；

所述T型板为一5mm厚的钢板，上下两侧分别设置有凹槽；

所述固定板为矩形钢板，焊接于T型板右侧端部；

所述螺栓形状为圆柱体，焊接于固定板中心部位，所述螺母与螺栓连接；

所述螺母为收紧螺母，所述螺栓为收紧螺栓；

所述T型板、固定板和螺栓材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢。

根据本发明所提供的一种管口封堵装置，采用的是，所述挡板中心位置设置有圆孔，所述螺栓穿过圆孔，所述螺母位于挡板外侧，所述挡板材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢。

根据本发明所提供的一种管口封堵装置，采用的是，所述弹性部件为弹簧，所述弹性部件的数量为6。

根据本发明所提供的一种管口封堵装置，采用的是，所述第一压紧部件和第二压紧部件相邻两端分别设置有弹性部件固定孔，所述弹性部件通过弹性部件固定孔与第一压紧部件和第二压紧部件连接。

根据本发明所提供的一种管口封堵装置，采用的是，所述管口封堵装置为嵌入式管口封堵装置。

本发明所提供的一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法及其管口封堵装置的有益效果在于：

A、由于采用了封堵畅通炉管管口方法，保障了全部的中温、中压蒸汽集中向被堵塞的炉管运行；

B、由于采用间隔数次重复开启蒸汽吹扫阀，实现了中温、中压蒸汽对焦炭堵塞物(一种比较顽固的堵塞物)的冲击作用；

C、由于采用了团状物运动方向实验方法，实现了被堵炉管的判断，保障了畅通管道管口的正确封堵；

D、由于采用了专用的管口封堵装置，实现了在集气管的管径较小的场合下有效地封堵炉管管口；

E、由于所述管口封堵装置的钢结构采用了00Cr17Ni14Mo2不锈钢材料保障了封堵装置的耐腐性以及机械强度；

F、由于管口封堵装置的密封件采用了聚四氟乙烯材质保障了封堵装置在中温、中压蒸汽工况条件下的密封性能，而且还有效地避免了封堵装置对炉管管口(包括进料集气管)的伤害；

G、由于管口封堵装置采用了独特的钳形结构，保障了管口封堵装置结构简单以及工作的稳定性，经实际使用验证本发明专利能够在30分钟左右的时间内安全、可靠地将炉管内顽固的焦炭堵塞物成功地清除干净。

附图说明

图1为堵塞物17位于第一炉管9、团状物18放置位置的管式加热炉结构示意图。

图2为本发明提供的一种管口封堵装置的结构示意图。

图3为本发明提供的一种管口封堵装置中第一压紧部件1的正视图。

图4为本发明提供的一种管口封堵装置中第一压紧部件1的左视图。

图5为本发明提供的一种管口封堵装置中第一压紧部件1的俯视图。

图6为本发明提供的一种管口封堵装置中移动部件2的正视图。

图7为本发明提供的一种管口封堵装置中移动部件2的俯视图。

图8为本发明提供的一种管口封堵装置中移动部件2的右视图。

图9为将本发明提供的一种管口封堵装置设置于管式加热炉内的结构示意图。

图中，1、第一压紧部件101、钢圈102、斜撑板103、定位槽104、密封垫105、弹性部件固定孔106、矩形孔2、移动部件201、T型板202、固定板203、螺栓204、凹槽3、挡板4、弹性部件5、螺母6、第二压紧部件7、进料阀8、进料集气管9、第一炉管10、第二炉管11、出料阀12、出料集气管13、盲板14、吹扫蒸汽管15、蒸汽吹扫阀16、加热炉17、堵塞物。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所提供的一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法及其管口封堵装置作进一步的解释说明。

首先，本发明提供的一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法流程如下：

包括如下步骤：关闭进料阀7、出料阀11，取下盲板13，其特征在于，还包括如下步骤：

(一)、确定被堵塞的管道：如图1所示，将团状物18放置于第一炉管9和第二炉管10与出料集气管12相连的出口端之间，安装盲板13，打开蒸汽吹扫阀15，使少量蒸汽进入第一炉管9和第二炉管10进行吹扫，观察团状物18运动方向，如团状物18向盲板13方向运动，则第一炉管9畅通、第二炉管10堵塞，如团状物18向出料阀11方向运动，则第二炉管10畅通、第一炉管9堵塞；由于通过其他途径分析(即通过安装在中央控制室内的的加热炉16所附的加热炉流量表所显示的物料流量低于设计值进一半时的异常情况)，已可确认两根炉管中已有一根炉管被堵塞，故在验证了第一炉管9畅通后，采用排除法可以确认第二炉管10被堵塞，反之亦然。如果团状物18向出料阀11方向运动，由力学原理可知，团状物18靠近第一炉管9一侧不受力，靠近第二炉管10一侧受力，则说明了位于第一炉管9没有蒸汽流出，但第二炉管10有蒸汽流出，进而验证了第一炉管9被堵塞，而第二炉管10是畅通的。

其中，所述团状物18可为纸团、棉线团等与纸团质量、体积近似的轻质团状物体，其主要作用在于确定被堵塞的管道，作测试用途；所述少量蒸汽的量以能够吹动所述团状物18的蒸汽的量为标准，蒸汽量为4～6t/h，优选为5t/h。

(二)、封堵畅通的管口：取下盲板13，取出团状物18，采用管口封堵装置封堵畅通的管口，所述装置设置于畅通管口与出料集气管12的连接处；

此步骤原理如下：以第二炉管10属于畅通管道为例，其方法是采用所述管口封堵装置封堵第二炉管10的管口，其目的是迫使中温、中压蒸汽向第一炉管9流动，进而，在开启蒸汽吹扫阀15进行蒸汽吹扫时，第二炉管10如果导通蒸汽，由于第一炉管9被堵塞，将会导致大部分的蒸汽向阻力低的方向运动，即向第二炉管10方向运动，并泄压。换句话说，大部分的蒸汽将经第二炉管10向盲板13(盲板13已取下)处流出，第一炉管9只获得少量蒸汽，且由于前述泄压原因，第一炉管9管内的蒸汽压力较低，少量的、压力较低的蒸汽将无法吹动阻力较大的堵塞物17。因此，只有第二炉管10被严密地封堵，使第二炉管10产生比第一炉管9具有更大的阻力，才能迫使蒸汽向阻力稍低的被堵塞的管道运行，从而吹扫被堵塞炉管的目的。

(三)、吹扫堵塞物：反复开启蒸汽吹扫阀15，实现蒸汽反复冲击管内堵塞物17，至堵塞物17从盲板13处冲出。

蒸汽吹扫阀15打开后，中温中压蒸汽将由进料集气管8分别向第一炉管9、第二炉管10流动，由于第二炉管10的管口已被所述管口封堵装置封堵，将迫使全部的中温、中压蒸汽向第一炉管9流动，其中，持续一分钟后，关闭蒸汽吹扫阀15，然后再开启蒸汽吹扫阀15一分钟，所述蒸汽吹扫阀15的反复开启次数为3～5次，实现蒸汽反复冲击管内焦炭物堵塞物效果，待部分焦炭物堵塞物从盲板13处冲出后，保持蒸汽吹扫阀15开度不变，继续持续吹扫25～35分钟，以实现炉管内堵塞物彻底清理干净。

其中，所述堵塞物17为焦炭堵塞物，所述管口封堵装置中心部位畅通、未设置阻碍，从而使堵塞物17可顺利从所述管口封堵装置中间通过，进而从盲板13排出管式加热炉。

其次，本发明所提供的一种管口封堵装置的连接方式如下：

如图2所示，第一压紧部件1通过弹性部件4连接有第二压紧部件6，所述第一压紧部件1和第二压紧部件6之间还连接有移动部件2，所述第一压紧部件1和第二压紧部件6靠近盲板13一端的端部之间还连接有挡板3，所述移动部件2与挡板3连接，所述移动部件2与挡板3相连接一端还连接有螺母5。

其中，所述弹性部件4为弹簧，所述弹性部件的数量为6。所述第一压紧部件1和第二压紧部件6相邻两端分别设置有弹性部件固定孔105，所述弹性部件4通过弹性部件固定孔105与第一压紧部件1和第二压紧部件6连接。

其中，所述第一压紧部件1包括钢圈101，所述钢圈101为弧形柱体；

如图3、图4和图5所示，所述钢圈101内部倾斜设置有斜撑板102，所述斜撑板102形状为梯形，所述斜撑板102的两个斜边与钢圈101内侧焊接，所述斜撑板102的上底边相对高于于下底边设置，从而使第一压紧部件1形成一个左宽右窄的空间，所述斜撑板102位于挡板3一端设置有矩形孔106，所述挡板3一端通过矩形孔106与第一压紧部件1连接，矩形孔106设置的目的在于使挡板3与第一压紧部件1的接触段可自由活动，所述挡板3另一端与第二压紧部件6通过焊接连接；

所述斜撑板102上底边中心位置焊接有两块定位槽103，所述定位槽103之间的距离为6～8mm，所述定位槽103的作用在于移动部件2的定位，从而保证移动部件2第一压紧部件1中心位置的移动。

此处，由于所述斜撑板102形状为梯形，故上底边即为两条平行边中，长度较小的一条边，而下底边即为两条平行边中长度较大的一条边。

所述钢圈101外侧设置有密封垫104，所述密封垫104通过不锈钢沉头螺栓与钢圈101连接，所述密封垫104材质为聚四氟乙烯，此处，采用聚四氟乙烯材质制作的目的是因为该材质在已知塑料中它具有最好的耐化学腐蚀性能，不老化，在已知固体材料中它具有最佳的磨擦系数，无负荷情况下能在260℃高温下使用，能满足在中温中压蒸汽冲击的工况下密封炉管管口之需求，密封垫104采用聚四氟乙烯材质的另一个益处是，该材质比较柔软，可避免第一压紧部件1与炉管管口因刚性接触而损坏炉管管口。

所述钢圈101、斜撑板102和定位槽103材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢，采用00Cr17Ni14Mo2不锈钢材质是基于其具有良好的防腐性及机械强度。

其中，所述第二压紧部件6与第一压紧部件1的结构、作用相同，第二压紧部件6与第一压紧部件1对称设置。

如图6、图7和图8所示，所述移动部件2由T型板201、固定板202和螺栓203依次焊接组成；

所述T型板201为一5mm厚的钢板，上下两侧分别设置有凹槽，设置凹槽204的目的在于：减小T型板201与斜撑板102之间的摩擦阻力；另一个益处是由于减小了T型板201与斜撑板102之间的接触面积，可以保障T型板201与斜撑板102之间的有效接触，不光滑的接触面过大将会导致接触不良，通过T型板201与斜撑板102之间的有效接触实现作用力稳定、可靠传递，从而保障管口封堵装置的封堵性能。

所述固定板202为矩形钢板，焊接于T型板201右侧端部；

所述螺栓203形状为圆柱体，焊接于固定板202中心部位，所述螺母5与螺栓203连接；

所述螺母5为收紧螺母，所述螺栓203为收紧螺栓；

所述T型板201、固定板202和螺栓203材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢。

所述挡板3中心位置设置有圆孔301，所述螺栓203穿过圆孔301，所述螺母5位于挡板3外侧，所述挡板3材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢。挡板3的作用在于：其一、控制第一压紧部件1只能上下运动，不能左右运动；其二，控制移动部件2在收紧螺栓203被收紧的情况下，沿中心位置由左向右运动。

所述管口封堵装置为嵌入式管口封堵装置。所述嵌入式的含义为通过调整螺母5，带动螺栓203，进而调整移动部件2中T型板201、第一压紧部件1和第二压紧部件6，从而使得所述管口封堵装置能够嵌入管径较小的出料集气管12内。

最后，本发明所提供的一种管口封堵装置的工作原理和使用方式如下：

如图9所示，采用套筒扳手或其他工具(未图示)顺时针旋转螺母5，移动部件2将在螺母5牵引力的作用下，克服弹性部件4的阻力向盲板13方向运动；随着移动部件2由左向右运动，所述第一压紧部件1受嵌在第一压紧部件1与第二压紧部件6的定位槽103之间的移动部件2占据垂直空间逐渐增大的作用而由下向上运动，进而抵住第一压紧部件1和下部压紧部件6，从而封住炉管管口。

综上，本发明所提供的一种管口封堵装置具有操作简便、清堵效率高、清堵成本低、安全可靠、实用性强等特性。

以上描述了本发明的具体实施方式，但是应该理解的是，前述具体的描述不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例作出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法，包括如下步骤：关闭进料阀(7)、出料阀(11)，取下盲板(13)，其特征在于，还包括如下步骤：

(一)、确定被堵塞的管道：将团状物(18)放置于第一炉管(9)和第二炉管(10)与出料集气管(12)相连的出口端之间，安装盲板(13)，打开蒸汽吹扫阀(15)，使少量蒸汽进入第一炉管(9)和第二炉管(10)进行吹扫，观察团状物(18)运动方向，如团状物(18)向盲板(13)方向运动，则第一炉管(9)畅通、第二炉管(10)堵塞，如团状物(18)向出料阀(11)方向运动，则第二炉管(10)畅通、第一炉管(9)堵塞；

(二)、封堵畅通的管口：取下盲板(13)，取出团状物(18)，采用管口封堵装置封堵畅通的管口，所述装置设置于畅通管口与出料集气管(12)的连接处；

(三)、吹扫堵塞物：反复开启蒸汽吹扫阀(15)，实现蒸汽反复冲击管内堵塞物(17)，至堵塞物(17)从盲板(13)处冲出。

2.根据权利要求1所述的一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法，其特征在于，所述团状物(18)直径为45～55mm，所述团状物(18)为纸团。

3.根据权利要求1所述的一种管式加热炉管内堵塞物吹扫方法，其特征在于，所述步骤(三)中开启蒸汽吹扫阀(15)，持续一分钟后，关闭蒸汽吹扫阀(15)，然后再开启蒸汽吹扫阀(15)一分钟，所述蒸汽吹扫阀(15)的反复开启次数为3～5次，待堵塞物从盲板(13)处冲出后，保持蒸汽吹扫阀(15)开度不变，继续持续吹扫25～35分钟。

4.一种用于权利要求1所述的管式加热炉管内堵塞物吹扫方法的管口封堵装置，设置于畅通管口与出料集气管(12)的连接处，其特征在于：包括第一压紧部件(1)，所述第一压紧部件(1)通过弹性部件(4)连接有第二压紧部件(6)，所述第一压紧部件(1)和第二压紧部件(6)之间还连接有移动部件(2)，所述第一压紧部件(1)和第二压紧部件(6)靠近盲板(13)一端的端部之间还连接有挡板(3)，所述移动部件(2)与挡板(3)连接，所述移动部件(2)与挡板(3)相连接一端还连接有螺母(5)。

5.根据权利要求4所述的一种管口封堵装置，其特征在于：

所述第一压紧部件(1)包括钢圈(101)，所述钢圈(101)为弧形柱体；

所述钢圈(101)内部倾斜设置有斜撑板(102)，所述斜撑板(102)形状为梯形，所述斜撑板(102)的两个斜边与钢圈(101)内侧焊接，所述斜撑板(102)的上底边相对高于下底边设置，所述斜撑板(102)位于挡板(3)一端设置有矩形孔(106)，所述挡板(3)一端通过矩形孔(106)与第一压紧部件(1)连接，所述挡板(3)另一端与第二压紧部件(6)通过焊接连接；

所述斜撑板(102)上底边中心位置焊接有两块定位槽(103)，所述定位槽(103)之间的距离为6～8mm；

所述钢圈(101)外侧设置有密封垫(104)，所述密封垫(104)通过不锈钢沉头螺栓与钢圈(101)连接，所述密封垫(104)材质为聚四氟乙烯；

所述钢圈(101)、斜撑板(102)和定位槽(103)材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢。

6.根据权利要求4所述的一种管口封堵装置，其特征在于：

所述移动部件(2)由T型板(201)、固定板(202)和螺栓(203)依次焊接组成；

所述T型板(201)为一5mm厚的钢板，上下两侧分别设置有凹槽(204)；

所述固定板(202)为矩形钢板，焊接于T型板(201)右侧端部；

所述螺栓(203)形状为圆柱体，焊接于固定板(202)中心部位，所述螺母(5)与螺栓(203)连接；

所述螺母(5)为收紧螺母，所述螺栓(203)为收紧螺栓；

所述T型板(201)、固定板(202)和螺栓(203)材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢。

7.根据权利要求6所述的一种管口封堵装置，其特征在于：所述挡板(3)中心位置设置有圆孔(301)，所述螺栓(203)穿过圆孔(301)，所述螺母(5)位于挡板(3)外侧，所述挡板(3)材质为00Cr17Ni14Mo2不锈钢。

8.根据权利要求4所述的一种管口封堵装置，其特征在于：所述弹性部件(4)为弹簧，所述弹性部件的数量为6。

9.根据权利要求4或8所述的一种管口封堵装置，其特征在于：所述第一压紧部件(1)和第二压紧部件(6)相邻两端分别设置有弹性部件固定孔(105)，所述弹性部件(4)通过弹性部件固定孔(105)与第一压紧部件(1)和第二压紧部件(6)连接。

10.根据权利要求4所述的一种管口封堵装置，其特征在于：所述管口封堵装置为嵌入式管口封堵装置。