CN108204525B - 一种维持内漏水冷器安全运行的装置及方法 - Google Patents

一种维持内漏水冷器安全运行的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在水冷器管束泄漏(内漏)时维持水冷器安全运行的装置及方法，所述装置包括：水冷器，其具有循环水入口、循环水出口、工艺介质入口以及工艺介质出口，循环水入口和循环水出口均与循环水源连通，工艺介质入口与工艺介质源连通，第一管道上安装有第一阀；管道泵，与第一阀并联安装；以及分液罐，其具有工艺介质入口以及工艺介质出口，水冷器的工艺介质出口与分液罐的工艺介质入口连通，所述分液罐的工艺介质出口与工艺介质源连通。本发明避免了水冷器管束泄漏时造成的循环水水质恶化、运行成本高和可能带来的安全隐患，能够保证装置关键水冷器的使用寿命，延长装置的运行周期，是炼油化工装置保证长周期运行的重要技术手段。

Description

一种维持内漏水冷器安全运行的装置及方法
技术领域
本发明涉及炼油化工装置技术领域，特别涉及一种在水冷器内漏时维持水冷器安全运行的装置及方法。
背景技术
炼油化工装置中，由于工艺介质侧和水侧的腐蚀，水冷器管束会发生泄漏现象。泄漏发生后，对于可以从系统中隔离进行检修而对正常生产不造成大的影响水冷器，采取停用检修的方案处理；对于难以从系统中隔离进行停用检修(或从系统中停用检修经济损失很大)的水冷器(如催化裂化装置、延迟焦化装置气压机的级间冷却器等)需要对其采取可靠的技术手段继续维持其安全稳定运行，直至装置正常检修时同步检修。
然而目前对于难以从系统中隔离进行停用检修(或从系统中停用检修经济损失很大)的水冷器而言，维持其安全稳定运行的技术手段还不成熟，因此有必要提出一种在水冷器泄漏时维持水冷器安全运行的装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在水冷器管束泄漏时维持水冷器安全运行的装置及方法，是炼油化工装置保证长周期运行的重要技术手段。
为达上述目的，本发明提供一种维持内漏水冷器安全运行的装置，其包括：
水冷器，其具有循环水入口、循环水出口、工艺介质入口以及工艺介质出口，所述循环水入口通过第一管道与循环水源连通，所述循环水出口通过第二管道与循环水源连通，所述工艺介质入口通过第三管道与工艺介质源连通，并且所述第一管道上安装有第一阀；
管道泵，与所述第一阀并联安装；以及
分液罐，其具有工艺介质入口以及工艺介质出口，所述水冷器的工艺介质出口通过第四管道与分液罐的工艺介质入口连通，所述分液罐的工艺介质出口与工艺介质源连通。
所述的维持内漏水冷器安全运行的装置，其中，所述第一阀的两端连接有与第一管道并联的第五管道，并且所述第五管道上安装有所述管道泵。
所述的维持内漏水冷器安全运行的装置，其中，所述管道泵的入口端和出口端分别安装有第三阀和第四阀。
所述的维持内漏水冷器安全运行的装置，其中，所述管道泵的出口端连接有管道泵出口压力表。
所述的维持内漏水冷器安全运行的装置，其中，所述第二管道上安装有第二阀。
所述的维持内漏水冷器安全运行的装置，其中，所述分液罐的底部排水管道设置有腐蚀探针。
本发明还提供一种应用上述装置而维持内漏水冷器安全运行的方法，其中，所述方法具有以下步骤：
步骤一：选取管道泵，所述管道泵需要满足水冷器的流量要求并且管道泵的扬程需要使得水冷器中循环水的压力大于工艺物料侧的压力；
步骤二：根据所述管道泵的扬程计算得出管道泵的进、出口压力，从而选择管道泵进、出口管径；
步骤三：根据管道泵的进、出口管径，在第一阀的上游和下游带压开孔，并安装第三阀和第四阀；
步骤四：安装管道泵；
步骤五：管道泵安装、验收完成后，打开第三阀，启动管道泵，缓慢打开第四阀，注意观察管道泵出口压力表指示正常且没有大幅度波动，缓慢关闭第一阀，在第四阀全部打开、第一阀全部关闭后，管道泵的运行和流程的切换完毕。
所述的维持内漏水冷器安全运行的方法，其中，还包括步骤六：在所述分液罐的底部排水管道增设腐蚀探针。
所述的维持内漏水冷器安全运行的方法，其中，在步骤二中，按照SH/T3035-2007《石油化工工艺装置管径选择导则》的要求选择管道泵的进、出口管径。
所述的维持内漏水冷器安全运行的方法，其中，在步骤三种，按照SY6554-2011《石油工业带压开孔作业安全规范》的要求在第一阀上游和下游带压开孔。
本发明的有益效果是：本发明通过在线提高水冷器水侧运行压力防止泄漏的水冷器工艺介质向循环水中泄漏，避免了循环水水质恶化、运行成本高和可能带来的安全隐患，能够保证装置关键水冷器的使用寿命，延长装置的运行周期，可以作为炼油化工装置保证长周期运行的重要技术手段；并针对水漏入工艺介质后，在下游分液罐底部部位可能造成的腐蚀倾向加大问题，在分液罐底部排水管道增设腐蚀探针，监控该部位腐蚀情况。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为根据本发明的一种维持内漏水冷器安全运行的装置的结构示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，其为根据本发明的一种维持内漏水冷器安全运行的装置的结构示意图。首先，本发明提供一种维持内漏水冷器安全运行的装置，其主要包括：水冷器1、管道泵2以及分液罐3。其中，所述水冷器1具有循环水入口、循环水出口、工艺介质入口以及工艺介质出口。所述分液罐3也具有工艺介质入口以及工艺介质出口。
所述水冷器1的循环水入口通过第一管道11与循环水源(图中未示出)连通，并且所述第一管道11上安装有第一阀(水冷器循环水入口阀)101。所述水冷器1的循环水出口通过第二管道12与循环水源(图中未示出)连通，并且所述第二管道12上安装有第二阀(水冷器循环水出口阀)102。
所述水冷器1的工艺介质入口通过第三管道13与工艺介质源(图中未示出)连通。所述水冷器1的工艺介质出口通过第四管道14与分液罐3的工艺介质入口连通。所述分液罐3的工艺介质出口与工艺介质源(图中未示出)连通。此外，所述分液罐3的底部排水管道还设置有腐蚀探针31。
在水冷器发生泄漏时，在第一阀101的两端连接有与第一管道11并联的第五管道15，并且在第五管道15上安装有管道泵2，管道泵2的入口端(上游端)和出口端(下游端)分别安装有第三阀(新增的管道泵入口阀)103和第四阀(新增的管道泵出口阀)104。在本文中，管道泵2的上游定义为接近循环水源，而下游定义为接近水冷器1。此外，所述管道泵2的出口端还连接有管道泵出口压力表21。
其次，本发明还提供一种应用上述的装置来维持内漏水冷器安全运行的方法，所述方法主要具有以下步骤：
步骤一：选取管道泵。管道泵的选择要满足两个参数要求：一是满足水冷器的流量要求；二是泵的扬程要使得水冷器中循环水的压力大于工艺物料侧的压力，并有一定余量，可用下式计算确定：
P循环水+ρgH/106≥P工艺介质+0.2
即H≥(P工艺介质-P循环水+0.2)×100
P工艺介质——工艺介质的运行压力，MPa；
P循环水——循环水运行压力，MPa；
H——泵扬程，m
电机的防爆等级要达到GB/T29304-2012《爆炸危险场所防爆安全导则》的有关要求。
步骤二：管道泵进、出口管径的选择。根据步骤一确定的管道泵扬程计算得出进、出口压力，按照SH/T3035-2007《石油化工工艺装置管径选择导则》的有关原则，选择进、出口管径。
步骤三：循环水管道的带压开孔。根据步骤二确定的管道泵进、出口管径，按照SY6554-2011《石油工业带压开孔作业安全规范》的有关要求，在第一阀101上游和下游带压开孔，并安装第三阀103、第四阀104。
步骤四：安装管道泵。按照GB50275-1998《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》的有关要求，进行管道泵的安装和验收。
步骤五：管道泵的运行和流程的切换。安装、验收完成后，组织管道泵的投运和流程的切换。打开第三阀103，启动管道泵2，缓慢打开第四阀104，注意观察管道泵出口压力表21指示正常且没有大幅度波动，缓慢关闭第一阀101。第四阀104全部打开，第一阀101全部关闭后，流程切换完毕。注意观察管道泵出口压力及水冷器工艺介质出口温度正常。
步骤六：工艺介质分液罐3的底部排水管道增设腐蚀探针31。管道泵投用后，因为水冷器水侧压力高于工艺介质侧压力，少量循环水将通过泄漏点漏入工艺介质侧。冷后工艺介质中会带有较多水，分液罐底部的脱水量增加，腐蚀倾向加大。因此，在分液罐底部脱水管道处增设腐蚀探针，以观察管道的腐蚀倾向，发现问题及时处理。
优选实施例
以下以水冷器工艺介质侧操作压力为0.6MPa，水侧操作压力为0.4MPa，水冷器原进出口管道为DN500，循环水设计流量为1100m3/h，进一步说明本发明的实施例：
步骤一：选取管道泵。
管道泵的流量选择不小于1100m3/h；
泵的扬程要满足：
P循环水+ρgH/106≥P工艺介质+0.2
即H≥(P工艺介质-P循环水+0.2)×100
P工艺介质——工艺介质运行压力，MPa；
P循环水——循环水运行压力，MPa；
H——泵扬程，m
所以，扬程H≥(0.6-0.4+0.2)×100＝40m
电机的防爆等级要达到GB 50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》中的有关要求。
步骤二：管道泵进、出口管径的选择。根据步骤一确定的管道泵扬程计算得到进、出口压力，按照SH/T3035-2007《石油化工工艺装置管径选择导则》的有关原则，选择进、出口管径。本实施例管道泵入口选用DN350、管道泵出口选用DN300管道及弯头。
步骤三：循环水管道的带压开孔。根据步骤二确定的进、出口管径，按照SY6554-2011《石油工业带压开孔作业安全规范》的有关要求，在水冷器循环水入口阀第一阀101的上游和下游带压开孔，并安装第三阀103、第四阀104。
步骤四：安装管道泵。按照GB50275-1998《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》的有关要求，进行管道泵的安装和验收。
步骤五：管道泵的运行和流程的切换。安装、验收完成后，组织管道泵的投运和流程的切换。打开第三阀103，启动管道泵2，缓慢打开第四阀104，注意观察管道泵出口压力表21指示正常且没有大幅度波动，缓慢关闭第一阀101。第四阀104全部打开，第一阀101全部关闭后，流程切换完毕。注意观察管道泵出口压力及水冷器工艺介质出口温度正常。
步骤六：工艺介质分液罐3的底部排水管道增设腐蚀探针31。管道泵投用后，因为水冷器水侧压力高于工艺介质侧压力，小量循环水将通过泄漏点漏入工艺介质侧。冷后工艺介质中会带有较多水，分液罐底部的脱水量增加，腐蚀倾向加大。因此，在分液罐底部脱水管道处增设腐蚀探针，以观察管道的腐蚀倾向，发现问题及时处理。
综上所述，与现有技术相比，本发明有益效果是：本发明通过在线提高水冷器水侧运行压力防止泄漏的水冷器工艺介质向循环水中泄漏，避免了循环水水质恶化、运行成本高和可能带来的安全隐患，能够保证装置关键水冷器的使用寿命，延长装置的运行周期，可以作为炼油化工装置保证长周期运行的重要技术手段；并针对水漏入工艺介质后，在下游分液罐底部部位可能造成的腐蚀倾向加大问题，在分液罐底部排水管道增设腐蚀探针，监控该部位腐蚀情况。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种维持内漏水冷器安全运行的装置，其特征在于，包括：
水冷器，其具有循环水入口、循环水出口、工艺介质入口以及工艺介质出口，所述循环水入口通过第一管道与循环水源连通，所述循环水出口通过第二管道与循环水源连通，所述工艺介质入口通过第三管道与工艺介质源连通，并且所述第一管道上安装有第一阀；
管道泵，与所述第一阀并联安装；以及
分液罐，其具有工艺介质入口以及工艺介质出口，所述水冷器的工艺介质出口通过第四管道与分液罐的工艺介质入口连通，所述分液罐的工艺介质出口与工艺介质源连通，
其中，所述管道泵用于使得所述水冷器中循环水的压力大于工艺物料侧的压力。
2.根据权利要求1所述的维持内漏水冷器安全运行的装置，其特征在于，所述第一阀的两端连接有与第一管道并联的第五管道，并且所述第五管道上安装有所述管道泵。
3.根据权利要求1所述的维持内漏水冷器安全运行的装置，其特征在于，所述管道泵的入口端和出口端分别安装有第三阀和第四阀。
4.根据权利要求1所述的维持内漏水冷器安全运行的装置，其特征在于，所述管道泵的出口端连接有管道泵出口压力表。
5.根据权利要求1所述的维持内漏水冷器安全运行的装置，其特征在于，所述第二管道上安装有第二阀。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的维持内漏水冷器安全运行的装置，其特征在于，所述分液罐的底部排水管道设置有腐蚀探针。
7.一种应用根据权利要求1至6中任一项所述的装置而维持内漏水冷器安全运行的方法，其特征在于，所述方法具有以下步骤：
步骤一：选取管道泵，所述管道泵需要满足水冷器的流量要求并且管道泵的扬程需要使得水冷器中循环水的压力大于工艺物料侧的压力；
步骤二：根据所述管道泵的扬程计算得出管道泵的进、出口压力，从而选择管道泵进、出口管径；
步骤三：根据管道泵的进、出口管径，在第一阀的上游和下游带压开孔，并安装第三阀和第四阀；
步骤四：安装管道泵；
步骤五：管道泵安装、验收完成后，打开第三阀，启动管道泵，缓慢打开第四阀，注意观察管道泵出口压力表指示正常且没有大幅度波动，缓慢关闭第一阀，在第四阀全部打开、第一阀全部关闭后，管道泵的运行和流程的切换完毕。
8.根据权利要求7所述的维持内漏水冷器安全运行的方法，其特征在于，还包括步骤六：在所述分液罐的底部排水管道增设腐蚀探针。
9.根据权利要求7所述的维持内漏水冷器安全运行的方法，其特征在于，在步骤二中，按照SH/T3035-2007《石油化工工艺装置管径选择导则》的要求选择管道泵的进、出口管径。
10.根据权利要求7所述的维持内漏水冷器安全运行的方法，其特征在于，在步骤三中，按照SY6554-2011《石油工业带压开孔作业安全规范》的要求在第一阀上游和下游带压开孔。
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