CN112474631A - 用于集气站硫沉积装备的移动热洗站 - Google Patents

Abstract

本发明属于气田设备领域，涉及气田涉硫设备的清洗，特别是指用于集气站硫沉积装备的移动热洗站。还包括加热系统、换热系统、清洗系统、冲洗系统、除垢系统和吹扫系统，其中加热系统包括加热炉撬，换热系统包括热水换热器和药剂罐撬，清洗系统包括循环增压装置和清水罐撬，冲洗系统包括三个并联的污水罐撬，除垢系统为射流除沙除泥撬，包括高压清洗机、膜片泵、水泵组、清洗管线和除沙罐，吹扫系统包括空气压缩机、空气罐和空气管线。本申请的设备适用于输气管道的清洗，可针对输气管道中涉硫的设备进行深层度的清洗，使用效果明显，取得了巨大的商业应用价值。

Description

用于集气站硫沉积装备的移动热洗站

技术领域

本发明属于气田设备领域，涉及气田涉硫设备的清洗，特别是指用于集气站硫沉积装备的移动热洗站。

背景技术

普光气田是国内首个开发的整装大型高含硫气田，随着气田的持续开发，地面工程集气站工艺设备管线硫沉积严重以及重要设备存在污垢沉积的现象，高含硫酸性气田在生产过程中，由于天然气从井底到井口、再到集输系统的过程中压力在逐渐减小、温度也在不断地变低，因此单质硫磺就会析出来，加之井底返出的压裂液残留物质等一起不断地附着在管道内壁，对生产系统产生严重的堵塞，导致停产等严重的后果，这些堵塞问题给集输系统的安全平稳生产运行带来了严重影响。

经分析，污垢的产生的原因在于管线、设备长期运行中淤积在管线、设备内壁的硫与碳酸盐、硫化亚铁、硫醇、腐蚀杂质等相互作用，在管线和设备内形成了一种互相胶联的硫磺垢。该垢质以多聚硫为骨架，铁氧化物、碳酸盐颗粒、腐蚀杂质为填充物。该垢质垢体坚硬，且气味较浓，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳；但上述化学药品属于有毒有害物质，环境危害严重，损害人体机能。

为了避免高含硫酸性天然气田集输系统堵塞导致的停产或其它安全问题，需要进行解堵。为了解决硫堵和设备污垢沉积带来的安全生产隐患，急需对沉积在集气站内关键设备、管线上硫化物和污垢进行清洗，以满足气田平稳安全生产的需要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种用于集气站硫沉积装备的移动热洗站。

本发明的技术方案是这样实现的：

用于集气站硫沉积装备的移动热洗站，还包括加热系统、换热系统、清洗系统、冲洗系统、除垢系统和吹扫系统，其中加热系统包括加热炉撬，换热系统包括热水换热器和药剂罐撬，清洗系统包括循环增压装置和清水罐撬，冲洗系统包括三个并联的污水罐撬，除垢系统为射流除沙除泥撬，包括高压清洗机、膜片泵、水泵组、清洗管线和除沙罐，吹扫系统包括空气压缩机、空气罐和空气管线。

优选的，所述加热炉撬通过热水管线分别与药剂罐撬和清水罐撬相连，药剂罐撬的顶部出气口通过空气管线分别与清水罐撬、第一污水罐撬、第二污水罐撬和第三污水罐撬的底部的耐腐蚀卧式化工泵相连，第一污水罐撬、第二污水罐撬和第三污水罐撬的顶部进料口通过管线与井场清洗后的污水相连。加热炉撬热水炉本体具有极低水位监测功能，确保热水炉安全运行。

优选的，所述药剂罐撬的底部出料口通过药剂管线经水泵组循环泵入井场进行清洗，水泵组为两个耐腐蚀化学循环泵，清水罐的罐壁上设有盘管换热器。

优选的，所述吹扫系统的空气压缩机经空气管线进入射流除沙除泥撬中的膜片泵，膜片泵的一端与除沙罐相连、另一端与被清洗设备的出口相连，射流除沙除泥撬中的高压清洗机与被清洗设备的进口相连。

优选的，所述加热炉撬为燃油供暖加热炉，其中与加热炉撬配套的供能装置为全自动燃烧器。

优选的，所述换热器设于药剂罐撬的内壁上，药剂罐撬还通过管道与加药泵相连。

优选的，所述药剂罐撬、清水罐撬、第一污水罐撬、第二污水罐撬和第三污水罐撬上均设有磁翻板液位计。

优选的，药剂罐撬和清水罐撬的底部还通过管道与回收罐相连，回收罐通过加热炉给水泵组与锅炉撬的进水口相连。

优选的，所述回收罐上设有磁翻板远传液位计。

优选的，所述配电系统包括配电柜组和电缆，配电柜通过电缆与各设备相连。

本发明具有以下有益效果：

本申请装置的清洗过程如下：加热→换热→清洗→冲洗→除垢→吹扫：

加热：采用适宜山区用的加热炉（本申请选用燃油供暖加热炉），加热软化水；采用加热器，利用电脑控制对水温自动调节，并对软化水进行强制循环；加热炉设计为自动补水，缺水报警、停炉；通过温度、液位可以控制燃烧器的启停、加热炉的负荷。

换热：当加热炉产生的热水通过药剂罐内的换热器对药剂进行换热（加热），热水通过加热炉循环泵及软管和加热炉管线相连，对其进行循环加热，达到预热温度75℃±5℃后合格；同时对清水罐内的清水进行加热。

二次加热：加热后的回水，经过加热炉对回水进行循环升温加热，起到环保、节能作用。

清洗：换热后的药剂通过循环泵增压，对站场内设备、管道进行循环清洗，利用碱性药液和设备及管道内的含硫物质进行化学反应，清洗后的药剂混合液排入污水罐。

冲洗：预热后的清水通过泵输至药剂罐，不需要加热，通过循环泵及软管和站场管线相连，对站场内已经清洗过的设备和管道进行循环冲洗，污水排入污水罐。药剂罐和污水罐设置附属吸附罐，利用药剂溶于水的特性，对药剂挥发产生的气体进行吸附，挥发的热气中，含有的药剂分子溶解到水里，纯净的气体排放到大气中，从而达到环保要求。

除垢：由于站内部分设备底部存在粘稠及固体沉积物，清洗剂无法完全溶解，需通过高压清洗机产生的高压水流进行清洗，产生的污水通过空气膜片泵吸出后，进入除沙罐，分出的液相继续进行高压循环，固体杂质装袋外运。

沉淀：清洗和冲洗后的药剂残液及混合物，进入污水罐后，进行分级过滤沉淀；沉淀后的残液通过污水泵输送的药剂罐内继续加热、循环，重复利用；沉淀物清理出罐外，进行无公害处理。

吹扫：吹扫系统通过软管和站场相连，对使用药剂冲洗过的设备、管道进行吹扫。

本申请的设备适用于输气管道的清洗，可针对输气管道中涉硫的设备进行深层度的清洗，使用效果明显，取得了巨大的商业应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请移动热洗站的结构示意图。

图2为本申请移动热洗站的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1所示，本实施例公开了用于集气站硫沉积装备的移动热洗站，包括配电系统，还包括加热系统、换热系统、清洗系统、冲洗系统、除垢系统和吹扫系统，其中加热系统包括加热炉撬1，换热系统包括热水换热器2和药剂罐撬3，清洗系统包括循环增压装置和清水罐撬4，冲洗系统包括三个并联的污水罐撬，除垢系统为射流除沙除泥撬6，包括高压清洗机61、膜片泵62、水泵组13、清洗管线14和除沙罐63，吹扫系统包括空气压缩机7、空气罐70和空气管线8。

其中，污水罐使用塑胶保温，保温层厚度δ=30mm，外部使用δ=0.75mm不锈钢板保护层。每台罐磁翻板液位计1台（包括配套阀门），L=1500mm,材质S316L（内衬聚四氟乙烯），橇内阀门材质为S316L。

高压清洗机61的流量30m³/h，扬程50m，吸力7米，供气最大压力0.7Mpa，空气消耗量：1.5 m³/h，最大通过颗粒10mm；并配套空气过滤、干燥设备。

除沙罐63约10 m³/h，内部防腐材料选用100%无溶剂环氧涂料；内部设置沉降板，泥沙两级过滤沉淀。

优选的，所述加热炉撬1通过热水管线9分别与药剂罐撬3和清水罐撬4相连，药剂罐撬3的顶部出气口通过空气管线分别与清水罐撬4、第一污水罐撬10、第二污水罐撬11和第三污水罐撬12的底部的耐腐蚀卧式化工泵相连，第一污水罐撬10、第二污水罐撬11和第三污水罐撬12的顶部进料口通过管线与井场清洗后的污水相连。

优选的，所述药剂罐撬3的底部出料口通过药剂管线14经水泵组13循环泵入井场进行清洗，水泵组13为两个耐腐蚀化学循环泵，清水罐撬4的罐壁上设有盘管换热器。

优选的，所述吹扫系统的空气压缩机7经空气管线8进入射流除沙除泥撬6中的膜片泵62，膜片泵62的一端与除沙罐63相连、另一端与被清洗设备的出口相连，射流除沙除泥撬6中的高压清洗机与被清洗设备的进口相连。

优选的，所述加热炉撬1为燃油供暖加热炉，其中与加热炉撬1配套的供能装置为全自动燃烧器，全自动燃烧器与油罐相连。

优选的，所述换热器2设于药剂罐撬3的内壁上，药剂罐撬3还通过管道与加药泵相连。

优选的，所述药剂罐撬3、清水罐撬4、第一污水罐撬10、第二污水罐撬11和第三污水罐撬12上均设有磁翻板液位计。

优选的，药剂罐撬3和清水罐撬4的底部还通过管道与回收罐5相连，回收罐5通过加热炉给水泵组与加热炉撬1的进水口相连。

优选的，所述回收罐5上设有磁翻板远传液位计。

优选的，所述配电系统包括配电柜组和电缆，配电柜通过电缆与各设备相连。

如图2所示，本申请热洗站的流程图中描述了本申请的的清洗过程如下：加热→换热→清洗→冲洗→除垢→吹扫：

加热：采用适宜山区用的加热炉（本申请选用燃油供暖加热炉），加热软化水；采用加热器，利用电脑控制对水温自动调节，并对软化水进行强制循环；加热炉设计为自动补水，缺水报警、停炉；通过温度、液位可以控制燃烧器的启停、加热炉的负荷。

换热：当加热炉产生的热水通过药剂罐内的换热器对药剂进行换热（加热），热水通过加热炉循环泵及软管和加热炉管线相连，对其进行循环加热，达到预热温度75℃±5℃后合格；同时对清水罐内的清水进行加热。

二次加热：加热后的回水，经过加热炉对回水进行循环升温加热，起到环保、节能作用。

清洗：溶硫剂通过加药泵输至药剂罐，热水炉产生的热水通过药剂罐内的换热盘管对溶硫剂进行加热，溶硫剂温度达到75-80℃，溶硫剂通过循环泵及软管和站场管线相连，对站场进行循环清洗，用碱性药液和设备及管道内的含硫物质进行化学反应，清洗后的溶硫剂混合液排入污水罐。

本申请采用的溶硫清洗剂使用前后组分表为：

冲洗：预热后的清水通过泵输至药剂罐，不需要加热，通过循环泵及软管和站场管线相连，对站场内已经清洗过的设备和管道进行循环冲洗，污水排入污水罐。药剂罐和污水罐设置附属吸附罐，对药剂挥发产生的气体进行吸附，从而达到环保要求。

除垢：由于站内部分设备底部存在粘稠及固体沉积物，清洗剂无法完全溶解，需通过高压清洗机产生的高压水流进行清洗，产生的污水通过空气膜片泵吸出后，进入除沙罐，分出的液相继续进行高压循环，固体杂质装袋外运。

沉淀：清洗和冲洗后的药剂残液及混合物，进入污水罐后，进行分级过滤沉淀；沉淀后的残液通过污水泵输送的药剂罐内继续加热、循环，重复利用；沉淀物清理出罐外，进行无公害处理。

吹扫：吹扫系统通过软管和站场相连，对使用药剂冲洗过的设备、管道进行吹扫。

本申请的设备适用于输气管道的清洗，可针对输气管道中涉硫的设备进行深层度的清洗，使用效果明显，取得了巨大的商业应用价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于集气站硫沉积装备的移动热洗站，包括配电系统，其特征在于：还包括加热系统、换热系统、清洗系统、冲洗系统、除垢系统和吹扫系统，其中加热系统包括加热炉撬（1），换热系统包括热水换热器（2）和药剂罐撬（3），清洗系统包括循环增压装置和清水罐撬（4），冲洗系统包括三个并联的污水罐撬，除垢系统为射流除沙除泥撬（6），包括高压清洗机（61）、膜片泵（62）、水泵组（13）、清洗管线（14）和除沙罐（63），吹扫系统包括空气压缩机（7）、空气罐（70）和空气管线（8）。

2.根据权利要求1所述的用于集气站硫沉积装备的移动热洗站，其特征在于：所述加热炉撬（1）通过热水管线（9）分别与药剂罐撬（3）和清水罐撬（4）相连，药剂罐撬（3）的顶部出气口通过空气管线分别与清水罐撬（4）、第一污水罐撬（10）、第二污水罐撬（11）和第三污水罐撬（12）的底部的耐腐蚀卧式化工泵相连，第一污水罐撬（10）、第二污水罐撬（11）和第三污水罐撬（12）的顶部进料口通过管线与井场清洗后的污水相连。

3.根据权利要求2所述的用于集气站硫沉积装备的移动热洗站，其特征在于：所述药剂罐撬（3）的底部出料口通过药剂管线（15）经水泵组（13）循环泵入井场进行清洗，水泵组（13）为两个耐腐蚀化学循环泵，清水罐撬（4）的罐内设有盘管换热器。

4.根据权利要求3所述的用于集气站硫沉积装备的移动热洗站，其特征在于：所述吹扫系统的空气压缩机（7）经空气管线（8）进入射流除沙除泥撬（6）中的膜片泵（62），膜片泵（62）的一端与除沙罐（63）相连、另一端与被清洗设备的出口相连，射流除沙除泥撬（6）中的高压清洗机与被清洗设备的进口相连。

5.根据权利要求4所述的用于集气站硫沉积装备的移动热洗站，其特征在于：所述加热炉撬（1）为燃油供暖锅炉，其中与加热炉撬（1）配套的供能装置为全自动燃烧器。

6.根据权利要求5所述的用于集气站硫沉积装备的移动热洗站，其特征在于：所述热水换热器（2）设于药剂罐撬（3）的内壁上，药剂罐撬（3）还通过管道与加药泵相连。

7.根据权利要求6所述的用于集气站硫沉积装备的移动热洗站，其特征在于：所述药剂罐撬（3）、清水罐撬（4）、第一污水罐撬（10）、第二污水罐撬（11）和第三污水罐撬（12）上均设有磁翻板液位计。

8.根据权利要求7所述的用于集气站硫沉积装备的移动热洗站，其特征在于：药剂罐撬（3）和清水罐撬（4）的底部还通过管道与回收罐（5）相连，回收罐（5）通过加热炉给水泵组与加热炉撬（1）的进水口相连。

9.根据权利要求7所述的用于集气站硫沉积装备的移动热洗站，其特征在于：所述回收罐（5）上设有磁翻板远传液位计。

10.根据权利要求1-9任一项所述的用于集气站硫沉积装备的移动热洗站，其特征在于：所述配电系统包括配电柜组和电缆，配电柜通过电缆与各设备相连。

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