CN109752150A - 一种烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置，包括进口端、出口端、观察壳体、固定架和数据采集及控制器，进口端依次设有进口软管接头、进口控制阀、质量流量控制器，出口端依次设有出口控制阀、出口软管接头，所述观察壳体内填充有吸收变色材料料包，并且观察壳体侧面安装有壳体旋塞；观察壳体底部设有质量传感器；所述质量流量控制器和质量传感器分别连接数据采集及控制器，水经过时，通过吸收变色材料料包的颜色变化判断是否泄漏，并结合质量流量控制器采集数据和质量传感器测定的通过前后的质量差，从而快速测定出水相中烃类的质量浓度，进而定量出水冷器泄漏量。

Description

一种烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置及其方法

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，特别涉及一种烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置及其方法。

背景技术

石油化工行业采用大量的换热设备对生产过程中的各种物流进行换热，其中有许多水冷器采用循环水系统与石脑油、汽油、柴油、芳烃等烃类产品进行热交换。由于装置老化、检修质量、密封损坏、操作波动等原因，水冷器的泄漏是国内石化企业中一个普遍存在的问题。

水冷器的泄漏将造成以下问题：（1）导致水污染，增加污水处理费用，如果发生不及时则需要置换大量的新鲜水并加入大量的防腐、杀菌等药剂，循环水系统需一个月甚至几个月才能逐渐稳定下来，严重地影响正常的生产工作；（2）给生产带来严重的安全隐患，如发生事故将造成巨大的经济损失；（3）对于包含上百台水冷器的系统，泄漏发生后，仅在循环水进口、出口测出水中油的浓度很难查处泄漏的位置，而逐台排查则需要大量的人力和时间。所以，采取简单、准确而又实时的手段对循环水进行检测，可以实现在线监测循环水中各种有机物浓度并迅速及时找到水冷器泄漏点，才能解决石化企业循环水系统有机物泄漏的问题，避免由于有机物泄漏造成的经济损失。

发生泄漏后，首先应找出泄漏的水冷器，及时从系统中切除，因此查漏的手段是否健全、快速和有效是关键。一般在泄漏发生后，车间通常从以下几个方面着手：（1）人工查漏。首先将冷却器循环水层出入口阀关闭，打开导淋排水，不间断观察水质，闻气味，随时关注是否有油花，直至水排净，排净后有油，说明冷却器泄漏；排净后不见油，打开上水阀和回水阀导淋，在回水导淋处用可燃气体报警器检测，报警器报警，说明冷却器漏；对于重点怀疑对象，将水排净后关闭导淋憋压，过几个小时后打开导淋检查是否有油，用此法曾检查出汽油冷却器泄漏，对于油气两相介质如压缩富气冷却器，也曾检查出泄漏；（2）化验分析。通过pH值检测、油含量分析、COD监测等方法进行化验分析，从而判断泄漏情况；（3）通过紫外分光和紫外荧光法、近红外法及光纤法等技术监测水中油相含量，但这些技术在国内石化企业中应用较少，其原因除了上述技术投资成本高以外，由于水冷器泄漏造成的有机物成分复杂，包括来自不同水冷器的不同种类物料、各种水处理剂及干扰物等，加上水质颜色和颗粒等复杂背景的影响，上述技术很难准确有效检测，并且受实际工况的影响也很大，使检测水冷器泄漏难度增大。

中国发明专利CN201110039658.X中提出了一种将光纤技术用于烃类水冷器泄漏的在线监测方法，可监测水中烃类浓度变化，但由于石化企业生产车间大都处于易燃、易爆区域，该方法必须要求光纤的采样系统管线保持严格密封，以防止烃类介质挥发至环境中导致爆炸事故的发生，另外，该方法结构复杂，且存在光纤技术投资成本高、抗污能力差等缺点。中国发明专利CN20091001034.3中涉及一种轻质石化产品水冷器泄漏在线监测方法及仪器，通过将循环水样品气提至检测室，由高灵敏度可燃气体检测器监测气相中可燃气体浓度，但该装置结构复杂、操作繁琐、检测分析时间长，不适用于现场实际应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明基于材料吸油变色的原理，提供一种烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置及其方法，泄漏事故发生时，可快速判断水冷器泄漏情况，并能准确定量泄漏量，且具有投资成本低、结构简单、操作易行优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置，包括进口端、出口端、观察壳体、固定架和数据采集及控制器，进口端依次设有进口软管接头、进口控制阀、质量流量控制器，出口端依次设有出口控制阀、出口软管接头，所述观察壳体内填充有吸收变色材料料包，并且观察壳体侧面安装有壳体旋塞，用于方便装填或更换料包，观察壳体固定于固定架上；观察壳体底部设有质量传感器；所述质量流量控制器和质量传感器分别连接数据采集及控制器。

进一步的，所述观察壳体为透明材料制成的透明壳体，便于观测壳体内吸油变色材料颜色变化。

进一步的，所述质量传感器包括两组，分别设于观察壳体底部的两侧。

进一步的，所述的吸收变色材料料包填充有吸油变色材料，通过壳体旋塞将吸收变色材料料包装填至透明观察壳体内或失效后更换取出。

进一步的，所述的吸油变色材料由高效烃相吸收剂和变色剂组成；其中，烃相吸收剂为强疏水性高分子材料，用于吸收循环水中泄漏的烃相，增加烃相在观察壳体内停留时间；变色剂与水中烃相快速起变色反应，从而判断水冷器泄漏情况，本身溶于烃相而不溶于水相。

进一步的，所述烃相吸收剂为聚氨酯类高分子吸油材料。

进一步的，所述变色剂为丁基取代结晶紫内酯。

利用上述的烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置进行泄露检测及快速定量的方法，包括以下步骤：

1）打开壳体旋塞，装填吸收变色材料料包，然后拧紧壳体旋塞；

2）由水冷器循环水旁路或水样取样口管路通过软管引出检测水样，打开进口控制阀、出口控制阀，检测水样依次通过进口软管接头、进口控制阀、质量流量控制器、吸收变色材料包、出口控制阀和出口软管接头；通过吸收变色材料包中填充的材料吸收烃相后颜色变化，迅速判断水冷器泄漏情况；当发生烃类水冷器泄漏时，含烃类的水相通过吸收变色材料后，烃相被吸收截留，颜色变化，而水相经出口控制阀排出；同时，质量流量控制器采集质量流量数据、质量传感器测定质量数据传输至数据采集及控制器；

3）关闭进口控制阀，结合质量流量控制器采集数据和质量传感器测定的通过前后的质量差，从而快速测定出水相中烃类的质量浓度，进而定量出水冷器泄漏量。

进一步的，本发明所述检测装置不仅可安装在水冷器旁路管线或水样取样口处，也可制作成便携式检测装置，在不同类型烃类水冷器泄漏检测中应用。

与现有技术相比，本发明优点在于：本发明提供的烃类水冷器泄漏检测装置较好的克服了传统紫外分光法、紫外荧光法、近红外法、光纤法、色谱法等技术投资成本高、抗污能力差等缺点；泄漏事故发生时，可快速判断水冷器泄漏情况，并能准确定量泄漏量，且具有投资成本低、结构简单、操作易行优点；不仅可安装在水冷器旁路管线或水样取样口处，也可制作成便携式检测装置，在不同类型水冷器泄漏检测及快速定量领域中应用。

附图说明

图1为本发明的前视结构示意图。

图中，1 .进口软管接头；2. 进口控制阀；3. 质量流量控制器；4 .观察壳体；5.吸收变色材料料包； 6 .壳体旋塞；7 .质量传感器；8 .出口控制阀；9. 出口软管接头；10.固定架；11 .数据采集及控制器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图所示，一种烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置，包括进口端、出口端、观察壳体4、固定架10和数据采集及控制器11，进口端依次设有进口软管接头1、进口控制阀2、质量流量控制器3，出口端依次设有出口控制阀8、出口软管接头9，观察壳体4内填充有吸收变色材料料包5，吸收变色材料料包5填充有吸油变色材料，观察壳体4为透明材料制成的透明壳体，便于观测壳体内吸油变色材料颜色变化；并且观察壳体4侧面安装有壳体旋塞6，通过壳体旋塞6将吸收变色材料料包5装填至透明观察壳体内或失效后更换取出；观察壳体4固定于固定架10上；观察壳体4底部设有两组质量传感器7，分别设于观察壳体4底部的两侧；质量流量控制器3和质量传感器7分别连接数据采集及控制器11。

吸油变色材料由高效烃相吸收剂和变色剂组成；其中，烃相吸收剂为强疏水性高分子材料，用于吸收循环水中泄漏的烃相，增加烃相在观察壳体内停留时间；变色剂与水中烃相快速起变色反应，从而判断水冷器泄漏情况，本身溶于烃相而不溶于水相。

本实施例以烃相吸收剂为聚氨酯类高分子吸油材料，变色剂为丁基取代结晶紫内酯为例说明。填充有吸油变色材料的吸收变色材料料包 5与烃相接触前呈淡棕色，若水冷器发生泄漏，循环水中有烃相存在，通过透明观察壳体 4观测发现，料包逐渐变为呈浅蓝色。

利用上述的烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置进行泄露检测及快速定量的方法，包括以下步骤：

1）打开壳体旋塞6，装填吸收变色材料料包5，然后拧紧壳体旋塞6；

2）由水冷器循环水旁路或水样取样口管路通过软管引出检测水样，打开进口控制阀2、出口控制阀8，检测水样依次通过进口软管接头1、进口控制阀2、质量流量控制器3、吸收变色材料包5、出口控制阀8和出口软管接头9；通过吸收变色材料包5中填充的材料吸收烃相后颜色变化，迅速判断水冷器泄漏情况；当发生烃类水冷器泄漏时，含烃类的水相通过吸收变色材料后，烃相被吸收截留，颜色变化，而水相经出口控制阀8排出；同时，质量流量控制器3采集质量流量数据、质量传感器7测定质量数据传输至数据采集及控制器11；

3）关闭进口控制阀2，结合质量流量控制器3采集数据和质量传感器7测定的通过前后的质量差，从而快速测定出水相中烃类的质量浓度，进而定量出水冷器泄漏量。

综上所述，本发明结构简单、操作易行、投资成本低，泄漏事故发生时，可快速判断水冷器泄漏情况，并能准确定量泄漏量，不仅可安装在水冷器旁路管线或水样取样口处，也可制作成便携式检测装置，在不同类型水冷器泄漏检测及快速定量领域中应用。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置，其特征在于：包括进口端、出口端、观察壳体、固定架和数据采集及控制器，进口端依次设有进口软管接头、进口控制阀、质量流量控制器，出口端依次设有出口控制阀、出口软管接头，所述观察壳体内填充有吸收变色材料料包，并且观察壳体侧面安装有壳体旋塞，用于方便装填或更换料包，观察壳体固定于固定架上；观察壳体底部设有质量传感器；所述质量流量控制器和质量传感器分别连接数据采集及控制器。

2.根据权利要求1所述的烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置，其特征在于：所述观察壳体为透明材料制成的透明壳体，便于观测壳体内吸油变色材料颜色变化。

3.根据权利要求1所述的烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置，其特征在于：所述质量传感器包括两组，分别设于观察壳体底部的两侧。

4.根据权利要求1所述的烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置，其特征在于：所述的吸收变色材料料包填充有吸油变色材料，通过壳体旋塞将吸收变色材料料包装填至透明观察壳体内或失效后更换取出。

5.根据权利要求4所述的烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置，其特征在于：所述的吸油变色材料由高效烃相吸收剂和变色剂组成；其中，烃相吸收剂为强疏水性高分子材料，用于吸收循环水中泄漏的烃相，增加烃相在观察壳体内停留时间；变色剂与水中烃相快速起变色反应，从而判断水冷器泄漏情况，本身溶于烃相而不溶于水相。

6.根据权利要求4所述的烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置，其特征在于：所述烃相吸收剂为聚氨酯类高分子吸油材料。

7.根据权利要求4所述的烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置，其特征在于：所述变色剂为丁基取代结晶紫内酯。

8.利用权利要求1所述的烃类水冷器泄漏检测及快速定量装置进行泄露检测及快速定量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）打开壳体旋塞，装填吸收变色材料料包，然后拧紧壳体旋塞；

2）由水冷器循环水旁路或水样取样口管路通过软管引出检测水样，打开进口控制阀、出口控制阀，检测水样依次通过进口软管接头、进口控制阀、质量流量控制器、吸收变色材料包、出口控制阀和出口软管接头；通过吸收变色材料包中填充的材料吸收烃相后颜色变化，迅速判断水冷器泄漏情况；当发生烃类水冷器泄漏时，含烃类的水相通过吸收变色材料后，烃相被吸收截留，颜色变化，而水相经出口控制阀排出；同时，质量流量控制器采集质量流量数据、质量传感器测定质量数据传输至数据采集及控制器；

3）关闭进口控制阀，结合质量流量控制器采集数据和质量传感器测定的通过前后的质量差，从而快速测定出水相中烃类的质量浓度，进而定量出水冷器泄漏量。