CN112620016A - 一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置及涂膜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及管线内壁涂膜涂膜技术领域，特别是一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置及涂膜方法，其中，一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，包括，前清管器，后清管器，发送筒，设置有第一安装位置，第一安装位置与发送筒入口之间设置有用于放置后清管器的第二安装位置，第一安装位置和第二安装位置之间设置有用于容纳缓蚀剂的放置空间，接收筒，接收经过待涂膜管线的前清管器、后清管器和剩余缓蚀剂，本申请的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，两个清管器之间的封闭空间来放置缓蚀剂，并使两个清管器和缓蚀剂在管线内一起运动，以避免缓蚀剂在涂膜管道的过程中与酸气大量的接触从而使得剩余缓蚀剂很方便地回收，大大降低涂膜成本。
Description
技术领域
本发明涉及管线内壁涂膜涂膜技术领域，特别是一种用于含硫气田酸气(含硫化氢的酸性天然气，行业内简称酸气)管道的涂膜装置及涂膜方法。
背景技术
目前，在含硫气田酸气管道生产过程中，为尽量减小酸气对管线设备可能造成的腐蚀破坏，添加缓蚀剂是应用最普遍且经济有效的腐蚀抑制措施，所以缓蚀剂的应用是保证气田开发安全生产的关键因素之一。
而现在，国内油气管道缓蚀剂加注方式主要是依靠输送介质携带缓蚀剂在管道内壁成膜，但是，因为完成涂膜的剩余缓蚀剂伴有硫化氢等有毒气体，故无法直接回收利用，需要专门的设备来回收再利用，其回收成本很高，故现有处理管道涂膜后剩余缓蚀剂的方法常常为将缓蚀剂则随介质进入下游系统，该方法会造成大量的缓蚀剂被浪费。
所以，基于上述，目前凾需一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，能够解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的剩余缓蚀剂伴有硫化氢等有毒气体，回收成本很高，如果将缓蚀剂则随介质进入下游系统，会造成大量的缓蚀剂被浪费的问题，提供一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置及涂膜方法，利用两个清管器之间的封闭空间来放置缓蚀剂，并使两个清管器和缓蚀剂在管线内一起运动，以避免缓蚀剂在涂膜管道的过程中与酸气大量的接触从而使得剩余缓蚀剂很方便地回收，大大降低涂膜成本。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，包括，
前清管器，能够弹性变形，且能够与待涂膜管线的内壁过盈配合；
后清管器，能够弹性变形，且能够与待涂膜管线的内壁过盈配合；
发送筒，设置有用于放置所述前清管器的第一安装位置，所述第一安装位置与所述发送筒入口之间设置有用于放置所述后清管器的第二安装位置，所述第一安装位置和所述第二安装位置之间设置有用于容纳缓蚀剂的放置空间，所述发送筒用于连接待涂膜管线的一端，且与待涂膜管线的内径相等；
接收筒，用于接收经过待涂膜管线的所述前清管器、所述后清管器和剩余所述缓蚀剂，所述接收筒用于连接待涂膜管线远离所述发送筒的一端，且与待涂膜管线的内径相等。
本发明所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，使用时，所述发送筒连接在待涂膜管线的一端先将前清管器放置在第一安装位置，然后将后清管器放置在的第二安装位置，所述发送筒上设置有与所述放置空间相连通的加注管路，缓蚀剂通过加注管路注入所述放置空间，前清管器和后清管器分别与待涂膜管线的内壁过盈配合，三者共同形成一个密闭放置空间，该空间用于容纳缓蚀剂，使得缓蚀剂不会流动到该空间之外的其他区域。而酸气亦不会进入该空间，使得在涂膜过程中，酸气与缓蚀剂始终不会接触。
同时，前清管器和后清管器均能够弹性变形，使得虽然前清管器和后清管器均与待涂膜管线以及发送筒的内壁过盈配合，但给予他们一定量的推力后，他们能够在涂膜管线中运动。
上述方案中，前清管器和后清管器通常使用用于清理待涂膜管线的清管器或者清管球。
上述方案中，缓蚀剂通过加注管路注入所述放置空间,无需一定将放置空间注满，其注入量适配待涂膜管线涂膜所需量。
接收筒连接待涂膜管线远离所述发送筒的一端，用于接收前清管器、后清管器和剩余所述缓蚀剂，在接收筒处接收时，先接收前清管器，之后接收剩余缓蚀剂，因为剩余缓蚀剂中不含酸气，故可以直接回收，无需另外配置专门的设备来回收剩余缓蚀剂。
综上所述，本申请所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，两个清管器之间的封闭空间来放置缓蚀剂，并使两个清管器和缓蚀剂在管线内一起运动，以避免缓蚀剂在涂膜管道的过程中与酸气含硫化氢气体大量的接触从而使得剩余缓蚀剂很方便地回收，大大降低涂膜成本。
优选地，所述第一安装位置和所述第二安装位置之间设置有第一涂膜阀门，当所述前清管器放置于所述第一安装位置处时，所述前清管器、所述第一涂膜阀门和所述发送筒的内壁围成所述放置空间。
通过所述前清管器、所述第一涂膜阀门和所述发送筒的内壁围成所述放置空间，可以同时进行注入缓蚀剂和放置后清管器的工作，相对比先安装后清管器，在注入缓蚀剂，提高了涂膜效率。
优选地，所述放置空间连通有，
溢流管路，用于测定所述放置空间是否被所述缓蚀剂充满；
第一吹扫管路，用于将吹扫气体引入所述放置空间；
第一低压放空管路，用于将所述吹扫气体从所述放置空间排出发送筒。
根据国家标准《工作场所有害因素职业接触限值第1部分化学有害因素》(GBZ 2[1].1-2007)中4.1工作场所空气中化学物质容许浓度中明确指出硫化氢最高容许浓度为10mg/m3，通过第一吹扫管路和第一低压放空管路进行放置空间的吹扫，使放置空间和发送筒内的硫化氢浓度低于10ppm，以保证操作人员安全。
由于天然气的爆炸极限是5％～15％，通过第一吹扫管路和第一低压放空管路进行放置空间的吹扫，将发送筒中的氧含量低于2％，避免空气和酸气混合后爆炸。
优选地，所述发送筒的入口处可拆卸地连接有第一盲板,所述第一盲板与所述发送筒密封设置，当所述后清管器放置于所述第二安装位置时，所述第一盲板、所述后清管器和所述发送筒的内壁围成用于容纳酸气的第一空间，所述酸气用于抵推所述后清管器，所述第一空间连通有，
第二吹扫管路，用于将吹扫气体引入所述第一空间，
第二低压放空管路，用于将气体从所述第一空间排出所述发送筒外；
第一排污管路，用于将污水从所述第一空间排出发送筒。
第二低压放空管路中的气体为吹扫气体，或者酸气。
优选地，第一高压放空管路，用于将发送筒内的初始气体排出所述发送筒外。
在放置前清管器、后清管器前，利用第二吹扫管路，第二低压放空管路，第一排污管路，对第一空间区域进行清洗吹扫，降低硫化氢含硫和氧气含量，以保证操作人员安全。
优选地，本申请所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，还包括引气管路，所述引气管路的一端与所述第一空间相连通，另一端与待涂膜管线的上游管线相连通。
利用引气管路将待涂膜管线的上游管线中的酸气引入第一空间，以抵推后清管器，来实现待涂膜管线的涂膜，而且将涂膜工作对待涂膜管线的正常工作的影响降至最低。
优选地，所述接收筒连通有，
第三吹扫管路，用于将吹扫气体引入所述接收筒；
第三低压放空管路，用于将气体从所述接收筒内排出；
第二高压放空管路，用于将气体从所述接收筒内排出；
第二排污管路，用于将污水从所述接收筒内排出。
第三低压放空管路中的气体为吹扫气体，或者酸气。
第二高压放空管路中的气体为吹扫气体，或者酸气。
利用第三吹扫管路、第三低压放空管路、第二高压放空管路和第二排污管路对所述接收筒来进行清洗吹扫，以降低接收筒中的硫化氢浓度和氧气含量，保证操作人员的安全。
本发明还公开了一种采用本申请所述的涂膜装置的涂膜方法，包括以下步骤，
S1、清洗吹扫所述发送筒(1)，将所述前清管器(4)放置在所述第一安装位置(11)，将所述后清管器(5)放置在所述第二安装位置(12)，将所述缓蚀剂注入所述放置空间(13)；
S2、利用酸气通过推动所述后清管器(5)来带动所述缓蚀剂和所述前清管器(4)均朝向所述接收筒(2)一端移动；
S3、利用所述接收筒(2)接收所述前清管器(4)，以及回收剩余所述缓蚀剂，之后接收所述后清管器(5)。
本发明所述的一种采用本申请所述的涂膜装置的涂膜方法，使用时，所述发送筒连接在待涂膜管线的一端先将前清管器放置在第一安装位置，然后将后清管器放置在的第二安装位置，所述发送筒上设置有与所述放置空间相连通的加注管路，缓蚀剂通过加注管路注入所述放置空间，因为发送筒与待涂膜管线的内径相等，前清管器与待涂膜管线以及发送筒的内壁过盈配合，故所述缓蚀剂不会通过前清管器与第一安装位置的位置流入前清管器的另一侧；因为后清管器与待涂膜管线的内壁过盈配合，故所述缓蚀剂不会通过后清管器与第二安装位置的接触位置流入后清管器的另一侧，使得在涂膜过程中，酸气与缓蚀剂始终分布于后清管器的两侧，不会接触。
同时，前清管器和后清管器均能够弹性变形，使得虽然前清管器和后清管器均与待涂膜管线以及发送筒的内壁过盈配合，但给予他们一定量的推力后，他们能够在涂膜管线中运动。
接收筒连接待涂膜管线远离所述发送筒的一端，用于接收前清管器、后清管器和剩余所述缓蚀剂，在接收筒处接收时，先接收前清管器，之后接收剩余缓蚀剂，因为剩余缓蚀剂中不含酸气，故可以直接回收，无需另外配置专门的设备来回收剩余缓蚀剂。
综上所述，本申请所述的一种采用本申请所述的涂膜装置的涂膜方法，两个清管器之间的封闭空间来放置缓蚀剂，并使两个清管器和缓蚀剂在管线内一起运动，以避免缓蚀剂在涂膜管道的过程中与酸气大量的接触从而使得剩余缓蚀剂很方便地回收，大大降低涂膜成本。
优选地，步骤S1中，清洗吹扫所述发送筒，具体为，
S11、对所述发送筒(1)放空泄压至第一阈值以下，利用燃料气对所述发送筒(1)吹扫置换，使所述发送筒(1)中硫化氢浓度低于第二阈值；
S12、再次利用燃料气对所述发送筒(1)吹扫置换，使所述发送筒(1)中的氧含量低于第三阈值，再次对所述发送筒(1)放空泄压至第一阈值以下，并清洗所述发送筒(1)，之后将所述前清管器(4)安装至所述第一安装位置(11)；
S13、利用燃料气对所述发送筒(1)入口至所述第二安装位置(12)的区域吹扫置换，使所述发送筒(1)中氧含量低于第三阈值，之后对发送筒(1)放空泄压至所述第一阈值以下。
通过吹扫置换，将发送筒内硫化氢接触外界时硫化氢浓度和氧气含量，降至安全范围以内，保证操作人员的安全。
在上述方案中，第一阈值为正常状态下与空气连通时的气体的压力值，普遍为0MPa；第二阈值为硫化氢接触外界的允许值范围；第三阈值为天然气与氧气混合时，天然气不爆炸时，氧气含量的安全浓度范围。
优选地，所述第一阈值为0MPa，所述第二阈值为[5ppm，10ppm]，所述第三阈值为[1％，2％]。
根据国家标准《工作场所有害因素职业接触限值第1部分化学有害因素》(GBZ 2[1].1-2007)中4.1工作场所空气中化学物质容许浓度中明确指出硫化氢最高容许浓度为10mg/m3，故发送筒硫化氢浓度低于10ppm，以保证操作人员安全。
在本实施例所述的方案中，由于天然气的爆炸极限是5％～15％，故吹扫置换，直至发送筒中的氧含量低于2％，用燃料气把塞球时从外面带进球筒的空气置换掉，避免空气和酸气混合后爆炸。
优选地，步骤S2具体为，
S21、打开所述发送筒(1)的第一平衡阀(62)，将待涂膜管线(3)的上游管线(7)中的酸气通过引气管路(6)引入第一空间(19)；
S22、打开第一旁通阀门(61)，关闭第一平衡阀(62)，打开第二涂膜阀门(42)，使所述发送筒(1)内压力达到平衡；
S23、关闭第一主线阀门(45)，酸气推动所述后清管器(5)；
其中，所述第一空间(19)设置于所述发送筒(1)入口与所述第二安装位置(12)之间，所述引气管路(6)的一端与所述第一空间(19)相连通，另一端与待涂膜管线上游管线(7)相连通，所述引气管路(6)上并联设置有均能够控制所述引气管路(6)通断的第一旁通阀门(61)和第一平衡阀(62)，所述引气管路(6)和所述上游管线(7)的连接位置与待涂膜管线(3)之间设置所述第一主线阀门(45)，所述第一安装位置(11)与待涂膜管线(3)之间设置所述第二涂膜阀门(42)；
利用引气管路将待涂膜管线的上游管线中的酸气引入第一空间，以抵推后清管器，来实现待涂膜管线的涂膜，而且将涂膜工作对待涂膜管线的正常工作的影响降至最低。
优选地，所述缓蚀剂涂膜作业所需酸气量：
其中，
Q—缓蚀剂涂膜发送清管器所需气量，单位为m3/s；
P—管道缓蚀剂涂膜运行压力，单位为MPa；
V—缓蚀剂涂膜清管器运行速度，单位为m/s；
A—缓蚀剂涂膜管道横截面积，单位为m2；
ts—清管首站管道温度，单位为℃；
tm—清管末站管道温度，单位为℃；
Z—天然气压缩因子。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本申请所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，两个清管器之间的封闭空间来放置缓蚀剂，并使两个清管器和缓蚀剂在管线内一起运动，以避免缓蚀剂在涂膜管道的过程中与酸气大量的接触从而使得剩余缓蚀剂很方便地回收，大大降低涂膜成本。
2、本申请所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，在放置前清管器、后清管器前，利用第二吹扫管路，第二低压放空管路，第一排污管路，对第一空间区域进行清洗吹扫，降低硫化氢含硫和氧气含量，以保证操作人员安全。
3、本申请所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，利用引气管路将待涂膜管线的上游管线中的酸气引入第一空间，以抵推后清管器，来实现待涂膜管线的涂膜，而且将涂膜工作对待涂膜管线的正常工作的影响降至最低。
4、本申请所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，利用第三吹扫管路、第三低压放空管路、第二高压放空管路和第二排污管路对所述接收筒来进行清洗吹扫，以降低接收筒中的硫化氢浓度和氧气含量，保证操作人员的安全。
5、本申请所述的一种采用所述涂膜装置的涂膜方法，利用两个清管器之间的封闭空间来放置缓蚀剂，并使两个清管器和缓蚀剂在管线内一起运动，以避免缓蚀剂在涂膜管道的过程中与酸气大量的接触从而使得剩余缓蚀剂很方便地回收，大大降低涂膜成本。
6、本申请所述的一种采用所述涂膜装置的涂膜方法，利用引气管路将待涂膜管线的上游管线中的酸气引入第一空间，以抵推后清管器，来实现待涂膜管线的涂膜，而且将涂膜工作对待涂膜管线的正常工作的影响降至最低。
附图说明
图1为本申请所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置管路图；
图2为本申请所述的一种采用所述涂膜装置的涂膜方法流程图。
图中标记：1-发送筒，11-第一安装位置，12-第二安装位置，13-放置空间，14-加注管路，141-加注阀门组，15-溢流管路，151-溢流阀门组，16-第一吹扫管路，161-第一吹扫阀门组，17-第一高压放空管路，171-第一高压放空阀门组，1711-第一高压放空阀，1712-第一节流截止放空阀，18-第一低压放空管路，181-第一低压放空阀门组，19-第一空间，2-接收筒，21-第三吹扫管路，211-第三吹扫阀门组，22-第三低压放空管路，221-第三低压放空阀门组，23-第二高压放空管路，231-第二高压放空阀门组，2311-第二高压放空阀，2312-第二节流截止放空阀，24-第二排污管路，241-第二排污阀门组，2411-排污阀，2412-排污节流截止阀，3-待涂膜管线，31-第二吹扫管路，311-第二吹扫阀门组，32-第二低压放空管路，321-第二低压放空阀门组，33-第一排污管路，331-第一排污阀门组，4-前清管器，41-第一涂膜阀门，42-第二涂膜阀门，43-第三涂膜阀门，44-第四涂膜阀门，45-第一主线阀门，46-第二主线阀门，47-第二平衡阀门，5-后清管器，6-引气管路，61-第一旁通阀门，62-第一平衡阀门，7-上游管线。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，包括，
前清管器4，能够弹性变形，且能够与待涂膜管线3的内壁过盈配合；
后清管器5，能够弹性变形，且能够与待涂膜管线3的内壁过盈配合；
发送筒1，设置有用于放置所述前清管器4的第一安装位置11，所述第一安装位置11与所述发送筒1入口之间设置有用于放置所述后清管器5的第二安装位置12，所述第一安装位置11和所述第二安装位置12之间设置有用于容纳缓蚀剂的放置空间13，所述发送筒1用于连接待涂膜管线3的一端，且与待涂膜管线3的内径相等；
接收筒2，用于接收经过待涂膜管线3前清管器4、后清管器5和剩余所述缓蚀剂，所述接收筒2用于连接待涂膜管线3远离所述发送筒1的一端，且与待涂膜管线3的内径相等。
本发明所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，使用时，所述发送筒1连接在待涂膜管线3的一端先将前清管器4放置在第一安装位置11，然后将后清管器5放置在的第二安装位置12，所述发送筒1上设置有与所述放置空间13相连通的加注管路14，缓蚀剂通过加注管路14注入所述放置空间13，因为发送筒1与待涂膜管线3的内径相等，前清管器4与待涂膜管线3以及发送筒1的内壁过盈配合，故所述缓蚀剂不会通过前清管器4与第一安装位置11的位置流入前清管器4的另一侧；因为后清管器5与待涂膜管线3的内壁过盈配合，故所述缓蚀剂不会通过后清管器5与第二安装位置12的接触位置流入后清管器5的另一侧，使得在涂膜过程中，酸气与缓蚀剂始终分布于后清管器5的两侧，不会接触。
同时，前清管器4和后清管器5均能够弹性变形，例如，优选为用于清理待涂膜管线的清管器或者清管球，使得虽然前清管器4和后清管器5均与待涂膜管线3以及发送筒1的内壁过盈配合，但给予他们一定量的推力后，他们能够在涂膜管线3中运动。
接收筒2连接待涂膜管线3远离所述发送筒1的一端，用于接收前清管器4、后清管器5和剩余所述缓蚀剂，在接收筒2处接收时，先接收前清管器4，之后接收剩余缓蚀剂，因为剩余缓蚀剂中不含酸气，故可以直接回收，无需另外配置专门的设备来回收剩余缓蚀剂。
综上所述，本申请所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，两个清管器之间的封闭空间来放置缓蚀剂，并使两个清管器和缓蚀剂在管线内一起运动，以避免缓蚀剂在涂膜管道的过程中与酸气含硫化氢气体大量的接触从而使得剩余缓蚀剂很方便地回收，大大降低涂膜成本。
实施例2
如图1所示，如实施例1所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，所述第一安装位置11和所述第二安装位置12之间设置有第一涂膜阀门41，当所述前清管器4放置于所述第一安装位置11处时，所述前清管器4、所述第一涂膜阀门41和所述发送筒1的内壁围成所述放置空间13。
通过所述前清管器4、所述第一涂膜阀门41和所述发送筒1的内壁围成所述放置空间13，可以同时进行注入缓蚀剂和放置后清管器5的工作，相对比先安装后清管器5，在注入缓蚀剂，提高了涂膜效率。
在上述基础上，进一步优选的方式，所述放置空间13连通有，
溢流管路15，用于测定所述放置空间13是否被所述缓蚀剂充满，溢流管路15上设置有溢流阀门组151；
第一吹扫管路16，用于将吹扫气体引入所述放置空间13，第一吹扫管路16上设置有第一吹扫阀门组161；
第一低压放空管路18，用于将所述吹扫气体从所述放置空间13排出发送筒1，第一低压放空管路18上设置有第一低压放空阀门组181。
根据国家标准《工作场所有害因素职业接触限值第1部分化学有害因素》(GBZ 2[1].1-2007)中4.1工作场所空气中化学物质容许浓度中明确指出硫化氢最高容许浓度为10mg/m3，通过第一吹扫管路16和第一低压放空管路18进行放置空间13的吹扫，使放置空间13和发送筒1内的硫化氢浓度低于10ppm，以保证操作人员安全。
由于天然气的爆炸极限是5％～15％，通过第一吹扫管路16和第一低压放空管路18进行放置空间13的吹扫，将发送筒1中的氧含量低于2％，避免空气和酸气混合后爆炸。
在上述基础上，进一步优选的方式，所述发送筒1的入口处可拆卸地连接有第一盲板,所述第一盲板与所述发送筒1密封设置，当所述后清管器5放置于所述第二安装位置12时，所述第一盲板、所述后清管器5和所述发送筒1的内壁围成用于容纳酸气的第一空间19，所述酸气用于抵推所述后清管器5，所述第一空间19连通有，
第二吹扫管路31，用于将吹扫气体引入所述第一空间19，第二吹扫管路31上设置有第二吹扫阀门组311；
第二低压放空管路32，用于将气体从所述第一空间19排出所述发送筒1外，第二低压放空管路32上设置有第二低压放空阀门组321；
第一排污管路33，用于将污水从所述第一空间19排出发送筒1，第一排污管路33上设置有第一排污阀门组331。
在上述基础上，进一步优选的方式，第一高压放空管路17，用于将发送筒1内的初始气体排出所述发送筒1外，第一高压放空管路17上设置有第一高压放空阀门组171，第一高压放空阀门组171包括串联设置的第一高压放空阀1711和第一节流截止放空阀1712。
在放置前清管器4、后清管器5前，利用第二吹扫管路31，第二低压放空管路32，第一排污管路33，对第一空间19区域进行清洗吹扫，降低硫化氢含硫和氧气含量，以保证操作人员安全。
在上述基础上，进一步优选的方式，本申请所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，还包括引气管路6，所述引气管路6的一端与所述第一空间19相连通，另一端与待涂膜管线3的上游管线7相连通。
利用引气管路6将待涂膜管线3的上游管线7中的酸气引入第一空间19，以抵推后清管器5，来实现待涂膜管线3的涂膜，而且将涂膜工作对待涂膜管线3的正常工作的影响降至最低。
在上述基础上，进一步优选的方式，所述接收筒2连通有，
第三吹扫管路21，用于将吹扫气体引入所述接收筒2，第三吹扫管路21上设置有第三吹扫阀门组211；
第三低压放空管路22，用于将气体从所述接收筒2内排出，第三低压放空管路22上设置有第三低压放空管路221；
第二高压放空管路23，用于将气体从所述接收筒2内排出，第二高压放空管路23上设置有第二高压放空阀门组231，第二高压放空阀门组231包括串联设置的第二高压放空阀2311和第二节流截止放空阀2312；
第二排污管路24，用于将污水从所述接收筒2内排出，第二排污管路24上设置有第二排污阀门组241，第二排污阀门组241包括串联设置的排污阀2411和排污节流截止阀2412。
利用第三吹扫管路21、第三低压放空管路22、第二高压放空管路23和第二排污管路24对所述接收筒2来进行清洗吹扫，以降低接收筒2中的硫化氢浓度和氧气含量，保证操作人员的安全。
实施例3
如图1和2所示，本发明还公开了一种采用实施例1或2所述的涂膜装置的涂膜方法，包括以下步骤，
S1、清洗吹扫所述发送筒1，将前清管器4放置在所述发送筒1第一安装位置11，将后清管器5放置在发送筒1所述第二安装位置12，将所述缓蚀剂注入所述放置空间13；
S2、利用酸气通过推动所述后清管器5来带动所述缓蚀剂和所述前清管器4均朝向所述接收筒2一端移动；
S3、利用接收筒2接收所述前清管器4，以及回收剩余缓蚀剂，之后接收后清管器5。
本发明所述的一种采用本申请所述的涂膜装置的涂膜方法，使用时，所述发送筒1连接在待涂膜管线3的一端先将前清管器4放置在第一安装位置11，然后将后清管器5放置在的第二安装位置12，所述发送筒1上设置有与所述放置空间13相连通的加注管路14，缓蚀剂通过加注管路14注入所述放置空间13，因为发送筒1与待涂膜管线3的内径相等，前清管器4与待涂膜管线3以及发送筒1的内壁过盈配合，故所述缓蚀剂不会通过前清管器4与第一安装位置11的位置流入前清管器4的另一侧；因为后清管器5与待涂膜管线3的内壁过盈配合，故所述缓蚀剂不会通过后清管器5与第二安装位置12的接触位置流入后清管器5的另一侧，使得在涂膜过程中，酸气与缓蚀剂始终分布于后清管器5的两侧，不会接触。
同时，前清管器4和后清管器5均能够弹性变形，使得虽然前清管器4和后清管器5均与待涂膜管线3以及发送筒1的内壁过盈配合，但给予他们一定量的推力后，他们能够在涂膜管线3中运动。
接收筒2连接待涂膜管线3远离所述发送筒1的一端，用于接收前清管器4、后清管器5和剩余所述缓蚀剂，在接收筒2处接收时，先接收前清管器4，之后接收剩余缓蚀剂，因为剩余缓蚀剂中不含酸气，故可以直接回收，无需另外配置专门的设备来回收剩余缓蚀剂。
综上所述，本申请所述的一种采用本申请所述的涂膜装置的涂膜方法，两个清管器之间的封闭空间来放置缓蚀剂，并使两个清管器和缓蚀剂在管线内一起运动，以避免缓蚀剂在涂膜管道的过程中与酸气含硫化氢气体大量的接触从而使得剩余缓蚀剂很方便地回收，大大降低涂膜成本。
在上述基础上，进一步优选的方式，步骤S1中，清洗吹扫所述发送筒1，具体为，
S11、对发送筒1放空泄压至第一阈值以下，利用燃料气对发送筒1吹扫置换，使所述发送筒1中硫化氢浓度低于第二阈值；
S12、再次利用燃料气对发送筒1吹扫置换，使所述发送筒1中的氧含量低于第三阈值，再次对发送筒1放空泄压至第一阈值以下，并清洗所述发送筒1，之后将前清管器安装至所述第一安装位置；
S13、利用燃料气对发送筒1入口至所述第二安装位置12的区域吹扫置换，使所述发送筒1中氧含量低于第三阈值，之后对发送筒1放空泄压至所述第一阈值以下。
通过吹扫置换，将发送筒1内硫化氢接触外界时硫化氢浓度和氧气含量，降至安全范围以内，保证操作人员的安全。
在上述方案中，第一阈值为正常状态下与空气连通时的气体的压力值，普遍为0MPa；第二阈值为硫化氢接触外界的允许值范围；第三阈值为天然气与氧气混合时，天然气不爆炸时，氧气含量的安全浓度范围。
在上述基础上，进一步优选的方式，所述第一阈值为0MPa，所述第二阈值为[5ppm，10ppm]，所述第三阈值为[1％，2％]。
根据国家标准《工作场所有害因素职业接触限值第1部分化学有害因素》(GBZ 2[1].1-2007)中4.1工作场所空气中化学物质容许浓度中明确指出硫化氢最高容许浓度为10mg/m3，故发送筒1硫化氢浓度低于10ppm，以保证操作人员安全。
在本实施例所述的方案中，由于天然气的爆炸极限是5％～15％，故吹扫置换，直至发送筒1中的氧含量低于2％，用燃料气把塞球时从外面带进球筒的空气置换掉，避免空气和酸气混合后爆炸。
在上述基础上，进一步优选的方式，步骤S2具体为，
S21、打开发送筒1第一平衡阀62，将待涂膜管线3的上游管线7中的酸气通过引气管路6引入第一空间19；
S22、打开第一旁通阀门61，关闭第一平衡阀62，打开第二涂膜阀门42，使发送筒1内压力达到平衡；
S23、关闭第一主线阀门45，酸气推动所述后清管器5；
其中，所述第一空间19设置与所述发送筒1入口与所述第二安装位置12之间，所述引气管路6的一端与所述第一空间19相连通，另一端与待涂膜管线3的上游管线7相连通，所述引气管路6上并联设置有均能够控制所述引气管路6通断的第一旁通阀门61和第一平衡阀62，所述引气管路6和所述上游管线7的连接位置与待涂膜管线3之间设置有第一主线阀门45，所述第一安装位置11与待涂膜管线3之间设置有第二涂膜阀门42；
利用引气管路6将待涂膜管线3的上游管线7中的酸气引入第一空间19，以抵推后清管器5，来实现待涂膜管线3的涂膜，而且将涂膜工作对待涂膜管线3的正常工作的影响降至最低。
在上述基础上，进一步优选的方式，接收筒2的出口处可拆卸地连接有有第二盲板,所述第二盲板与所述接收筒2密封设置。
实施例4
如实施例3所述的一种采用所述涂膜装置的涂膜方法，所述缓蚀剂涂膜作业所需酸气量：
其中，
Q—缓蚀剂涂膜发送清管器所需气量，单位为m3/s；
P—管道缓蚀剂涂膜运行压力，单位为MPa；
V—缓蚀剂涂膜清管器运行速度，单位为m/s；
A—缓蚀剂涂膜管道横截面积，单位为m2；
ts—清管首站管道温度，单位为℃；
tm—清管末站管道温度，单位为℃；
Z—天然气压缩因子。
其中，涂膜段塞长度与效果为：
与球速控制相结合，缓蚀剂在管壁形成0.1mm的膜，最后一段缓蚀剂与管壁的接触时间不小于5S；涂膜段塞长度＝缓蚀剂使用量/发送筒1直管段横截面积；可根据段塞长度反推导，若保证缓蚀剂厚度，可增加缓蚀剂用量，段塞长度即会增长，即尽量避免用发送筒1旁通控制流量时，球速出现过快、涂膜不均匀等问题。并考虑30％的裕量，从而优化了涂膜段塞的长度。
实施例5
如图1和2所示，如实施例1或2所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，以及如实施例3或4所述的一种采用所述涂膜装置的涂膜方法，其涂膜过程具体如下：
打开第一高压放空阀1711，缓慢打开第一节流截止放空阀1712，使发送筒1放空泄压至0MPa，打开第一吹扫阀门组161，对发送筒1吹扫置换，在发送筒1压力表(16MPa)放空口处检测硫化氢浓度，当硫化氢浓度低于10ppm时，吹扫置换完成。
关闭第一吹扫阀门组161，对发送筒1泄压至0MPa后，关闭第一高压放空阀门组171发送筒和第一涂膜阀门41，缓慢打开第一盲板安全销，确认无余气后打开第一盲板，对发送筒1内壁用清水喷淋，同时做好污水收集，及污水从第一排污管路33中排出，之后打开第二安装位置12处的第二平衡阀门47，用推杆将前清管器4推入第二安装位置12后，关闭第二平衡阀门47，且关闭第一盲板。
打开第二低压放空阀门组321和第二吹扫阀门组311，对发送筒1进行吹扫置换，直至在发送筒1压力表(16MPa)检测氧含量低于2％时，吹扫置换完成，之后关闭第二吹扫阀门组311，发送筒1泄压至0MPa后，关闭第二低压放空阀门组321，打开发送筒第一涂膜阀门41,再打开溢流阀门组151和第二吹扫阀门组311，在发送筒1中用燃料气建立约为0.6MPa的推压，将前清管器4从第二安装位置12推送至第一安装位置11，当有大量气体从溢流管路15排出时证明前清管器4就位，或者可以利用推杆直接将前清管器4直接推至第一安装位置11。
关闭第二吹扫阀门组311和溢流阀门组151，打开第一低压放空阀门组181，对发送筒1泄压至0MPa，关闭发送筒第一涂膜阀门41，打开溢流阀门组151和加注阀门组141，启动移动式缓蚀剂加注撬车，向发送筒1注入缓蚀剂。
缓蚀剂进入溢流管路15时，则确认缓蚀剂注入完毕，此时，关闭加注阀门组141和溢流阀门组151。
缓慢打开发送筒1第一盲板，用推杆将后清管器5推至第二安装位置12处，关闭第一盲板，打开第二吹扫阀门组311及第二低压放空阀门组321，以对发送筒1进行吹扫置换，在发送筒1压力表(16MPa)放空口处检测氧含量，当氧含量低于2％时，吹扫置换完成，关闭第二低压放空阀门组321，在发送筒1中用燃料气建立约为0.6MPa的推压。
打开溢流阀门组151，发送筒和第一涂膜阀门41，用于将放置空间内缓蚀剂液面与管壁之间的气体排出，当有缓蚀剂进入溢流管路15时时，关闭溢流阀门组151和第二吹扫阀门组311。打开接收筒2第四涂膜阀门44将酸气引入接收筒2，打开接收筒2直管段阀门第三涂膜阀门43，关闭第二主线阀门46。
打开发送筒1第一平衡阀62，将酸气引入发送筒1，待压力平衡后，打开第一旁通阀门61，关闭第一平衡阀62，打开第二涂膜阀门42，待发送筒1内压力平衡后，关闭第一主线阀门45，发球准备完毕，通知接收端，同时注意发送端发球压力变化。
确认后清管器5进入待涂膜管线3后，打开第一主线阀门45，依次关闭第二涂膜阀门42、第一旁通阀门61，恢复正常生产流程，打开第一高压放空阀1711，并缓慢打开第一节流截止放空阀1712对发送筒1放空泄压至0MPa，打开第一吹扫阀门组161，对发送筒1吹扫置换，在发送筒1压力表(16MPa)放空口处检测硫化氢浓度，当硫化氢浓度低于10ppm时，吹扫置换完成。
关闭第一吹扫阀门组161，对发送筒1泄压至0MPa后关闭第一高压放空阀门组171。
打开第二主线阀门46，依次关闭第三涂膜阀门43、第四涂膜阀门44，打开接收筒2第二高压放空阀2311，缓慢打开第二节流截止放空阀2312，对球筒泄压至1.60MPa以下，关闭第二高压放空阀门组231，打开接收筒2排污阀2411，缓慢打开排污节流截止阀2412，同时观察接收筒2压力表(16MPa)读数，通过排污节流截止阀2412控制接收筒2内泄压速度，当听到排污管线有气流声时，关闭排污阀第二排污阀门组241。
打开第二高压放空阀2311，缓慢打开第二节流截止放空阀2312，对接收筒2内压力泄压至0MPa，之后，关闭第二高压放空阀门组231，打开第三吹扫阀门组211和第二排污阀门组241，对接收筒2进行燃料气吹扫置换2分钟，后关闭第二排污阀门组241，打开第二高压放空阀2311，缓慢打开第二节流截止放空阀2312，对接收筒2进行吹扫置换，在球筒压力表(16MPa)放空口处用硫化氢检测仪检测硫化氢浓度，当硫化氢浓度低于10ppm时，吹扫置换完成，关闭燃料气吹扫阀门第三吹扫阀门组211，对接收筒2泄压至0MPa。
缓慢卸下接收筒2快开第二盲板安全销，确认无余气溢出后，关闭第二高压放空阀2311、第二节流截止放空阀2312，打开第二盲板。
对球筒内壁用清水喷淋，同时做好废液收集，用收球拉杆将球筒中的涂膜清管器取出，清理接收筒2内卫生，收集废液，进行第二盲板的维护作业(检查密封圈、涂抹黄油等)，关闭第二盲板，并进行验漏，若存在漏点，则再次进行密封作业。
打开第三低压放空阀门组221和第三吹扫阀门组211，对接收筒2进行燃料气吹扫置换，用四合一检测仪在接收筒2压力表(16MPa)放空口处检测氧含量，当氧含量低于2％时，吹扫置换完成，关闭第三吹扫阀门组211，对接收筒2泄压至0MPa后，关闭第三低压放空阀门组221。
最终完成整个涂膜过程。
在本实施例所述的方案中，根据国家标准《工作场所有害因素职业接触限值第1部分化学有害因素》(GBZ 2[1].1-2007)中4.1工作场所空气中化学物质容许浓度中明确指出硫化氢最高容许浓度为10mg/m3，故发送筒1硫化氢浓度低于10ppm，以保证操作人员安全。
在本实施例所述的方案中，由于天然气的爆炸极限是5％～15％，故吹扫置换，直至发送筒1或接收筒2中的氧含量低于2％，用燃料气把塞球时从外面带进球筒的空气置换掉，避免空气和酸气混合后爆炸。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，其特征在于：包括，
前清管器(4)，能够弹性变形，且用于与待涂膜管线(3)的内壁过盈配合；
后清管器(5)，能够弹性变形，且用于与待涂膜管线(3)的内壁过盈配合；
发送筒(1)，设置有用于放置所述前清管器(4)的第一安装位置(11)，所述第一安装位置(11)与所述发送筒(1)入口之间设置有用于放置所述后清管器(5)的第二安装位置(12)，所述第一安装位置(11)和所述第二安装位置(12)之间设置有用于容纳缓蚀剂的放置空间(13)，所述发送筒(1)上设置有与所述放置空间(13)相连通的加注管路(14)，所述加注管路(14)用于将所述缓蚀剂注入所述放置空间(13)，所述发送筒(1)用于连接待涂膜管线(3)的一端，且与待涂膜管线(3)的内径相等；
接收筒(2)，用于接收经过待涂膜管线(3)的所述前清管器(4)、所述后清管器(5)和剩余所述缓蚀剂，所述接收筒(2)用于连接待涂膜管线(3)远离所述发送筒(1)的一端，且与待涂膜管线(3)的内径相等。
2.根据权利要求1所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，其特征在于：所述第一安装位置(11)和所述第二安装位置(12)之间设置有第一涂膜阀门(41)，当所述前清管器(4)放置于所述第一安装位置(11)处时，所述前清管器(4)、所述第一涂膜阀门(41)和所述发送筒(1)的内壁围成所述放置空间(13)。
3.根据权利要求1所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，其特征在于：所述放置空间(13)连通有，
溢流管路(15)，用于测定所述放置空间(13)是否被所述缓蚀剂充满；
第一吹扫管路(16)，用于将吹扫气体引入所述放置空间(13)；
第一低压放空管路(18)，用于将所述吹扫气体从所述放置空间(13)排出所述发送筒(1)。
4.根据权利要求3所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，其特征在于：所述发送筒(1)的入口处可拆卸地连接有第一盲板，所述第一盲板与所述发送筒(1)密封设置，当所述后清管器(5)放置于所述第二安装位置(12)时，所述第一盲板、所述后清管器(5)和所述发送筒(1)的内壁围成用于容纳酸气的第一空间(19)，所述酸气用于抵推所述后清管器(5)，所述第一空间(19)连通有，
第二吹扫管路(31)，用于将吹扫气体引入所述第一空间(19)；
第二低压放空管路(32)，用于将气体从所述第一空间(19)排出所述发送筒(1)外；
第一排污管路(33)，用于将污水从所述第一空间(19)排出所述发送筒(1)。
5.根据权利要求4所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，其特征在于：还包括引气管路(6)，所述引气管路(6)的一端与所述第一空间(19)相连通，另一端与待涂膜管线(3)的上游管线(7)相连通。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置，其特征在于：所述接收筒(2)连通有，
第三吹扫管路(21)，用于将吹扫气体引入所述接收筒(2)；
第三低压放空管路(22)，用于将气体从所述接收筒(2)内排出；
第二高压放空管路(23)，用于将气体从所述接收筒(2)内排出；
第二排污管路(24)，用于将污水从所述接收筒(2)内排出。
7.一种采用权利要求1-6任意一项所述的涂膜装置的涂膜方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1、清洗吹扫所述发送筒(1)，将所述前清管器(4)放置在所述第一安装位置(11)，将所述后清管器(5)放置在所述第二安装位置(12)，将所述缓蚀剂注入所述放置空间(13)；
S2、利用酸气推动所述后清管器(5)，所述后清管器(5)带动所述缓蚀剂和所述前清管器(4)均朝向所述接收筒(2)一端移动；
S3、利用所述接收筒(2)接收所述前清管器(4)，以及回收剩余所述缓蚀剂，之后接收所述后清管器(5)。
8.根据权利要求7所述的涂膜方法，其特征在于：所述步骤S1中，清洗吹扫所述发送筒(1)，具体为，
S11、对所述发送筒(1)放空泄压至第一阈值以下，利用燃料气对所述发送筒(1)吹扫置换，使所述发送筒(1)中硫化氢浓度低于第二阈值；
S12、再次利用燃料气对所述发送筒(1)吹扫置换，使所述发送筒(1)中的氧含量低于第三阈值，再次对所述发送筒(1)放空泄压至第一阈值以下，并清洗所述发送筒(1)，之后将所述前清管器(4)安装至所述第一安装位置(11)；
S13、利用燃料气对所述发送筒(1)入口至所述第二安装位置(12)的区域吹扫置换，使所述发送筒(1)中氧含量低于第三阈值，之后对发送筒(1)放空泄压至所述第一阈值以下。
9.根据权利要求8所述的涂膜方法，其特征在于：所述第一阈值为0MPa，所述第二阈值为[5ppm，10ppm]，所述第三阈值为[1％，2％]。
10.根据权利要求7-9任意一项所述的涂膜方法，其特征在于：所述步骤S2具体为，
S21、打开所述发送筒(1)的第一平衡阀(62)，将待涂膜管线(3)的上游管线(7)中的酸气通过引气管路(6)引入第一空间(19)；
S22、打开第一旁通阀门(61)，关闭第一平衡阀(62)，打开第二涂膜阀门(42)，使所述发送筒(1)内压力达到平衡；
S23、关闭第一主线阀门(45)，酸气推动所述后清管器(5)；
其中，所述第一空间(19)设置于所述发送筒(1)入口与所述第二安装位置(12)之间，所述引气管路(6)的一端与所述第一空间(19)相连通，另一端与待涂膜管线上游管线(7)相连通，所述引气管路(6)上并联设置有均能够控制所述引气管路(6)通断的第一旁通阀门(61)和第一平衡阀(62)，所述引气管路(6)和所述上游管线(7)的连接位置与待涂膜管线(3)之间设置所述第一主线阀门(45)，所述第一安装位置(11)与待涂膜管线(3)之间设置所述第二涂膜阀门(42)；
所述缓蚀剂涂膜作业所需酸气量：
其中，
Q—缓蚀剂涂膜发送清管器所需气量，单位为m3/s；
P—管道缓蚀剂涂膜运行压力，单位为MPa；
V—缓蚀剂涂膜清管器运行速度，单位为m/s；
A—缓蚀剂涂膜管道横截面积，单位为(m2)；
ts—清管首站管道温度，单位为℃；
tm—清管末站管道温度，单位为℃；
Z—天然气压缩因子。
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| CN201910905411.8A CN112620016A (zh) | 2019-09-24 | 2019-09-24 | 一种用于含硫气田酸气管道的涂膜装置及涂膜方法 |
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- 2019-09-24 CN CN201910905411.8A patent/CN112620016A/zh active Pending
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