CN216159337U - 油田加热炉在线酸洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是油田加热炉在线酸洗装置，油田加热炉包括原油输入阀、清洗输入阀门、差压表、清洗输出阀门、原油输出阀、蒸汽输入阀、蒸汽发生器、加热或燃烧器、原油入口管道、补水口管道、排污口管道、原油出口管道、加热盘管、加热体组成，本发明专利通过增设清洗部件实现现场不停炉情况下进行在线酸洗清垢，提高设备使用效率和避免停炉对现场生产在场影响；具有成本低，设置灵活、操作安全便捷等特点，满足了油田对于加热炉在不停炉的工作状态下进行在线维护和检修的需要。

Description

油田加热炉在线酸洗装置

技术领域

本实用新型涉及一种适用于在油田加热炉不停炉情况下，完成酸洗除垢实现加热效率提升的工艺方法。

背景技术

在采油工程中需要对采油井采出液进行加热处理，加热设备为各式加热炉，现在广泛使用的为油田相变加热炉和油田水套加热炉，在对油、气、水等油田需要加热介质加热过程中，换热盘管内壁都会出现结垢现象，严重影响加热炉传热效率，为恢复加热炉工艺性能，油田需要定期对加热炉进行停炉维护与酸洗清垢，增加设备运行成本，同时降低设备使用效率。

现有油田加热炉清垢方式：(1)停用拆卸加热炉方式：在设备原地进行拆卸，对管束返回到了维护中心进行酸洗和清垢，并对损坏部件进行修理。(2) 停用原地操作加热炉方式：在设备原地，酸洗设备和维修工具运输到现场原地，设备停止运行后，就地进行酸洗和清垢。

以上两种工艺和方法都会造成加热炉设备停止运行，造成设备使用效率下降和维护成本高。

本发明油田加热炉在线酸洗工艺和方法是改变了现有油田加热炉上述不利情况，具有不停炉情况下进行酸洗和清垢，并能够完成酸洗清垢后压力试验检查。具有较高安全可靠性，操作简单，安置便捷，成本低等特点。

目前油田加热炉酸洗都是化学清垢，在准备进行清垢时，加热炉设备必须停止运行，并将所需要酸洗部件进行排污和吹扫，然后采用周期性地加除垢剂和阻垢剂的工艺技术，现有的化学清洗方法存在着产生的废液多、回收处理成本高等弊端，由于早期设备广泛采用碳钢材料，易结垢的部件也是碳钢材料，这个材料在周期性酸洗过程中，将出现严重减薄腐蚀，造成设备使用寿命大幅降低；同时由于每次酸洗清垢，设备必须停止运行，这样造成设备使用时间大幅减少，设备空置时间大幅增加，严重降低设备使用效率。

基于上述背景，一种适用于油田加热炉在线酸洗装置作为油田加热炉提高设备效率和综合使用率成为急迫需要。

发明内容

本实用新型涉及油田加热炉在线酸洗装置，是通过在普通加热炉增设酸洗工艺部件，所用工艺部件为耐酸的不锈钢洗材料，在系统中设置相关在线酸洗工艺管路和关断系统。该工艺和方法具有成本低，设置灵活、操作安全便捷等特点，满足了油田加热炉在不停炉情况下，进行在线化学酸洗的需求。

油田加热炉在线酸洗装置，包括原油输入阀、清洗输入阀门、差压表、清洗输出阀门、原油输出阀、蒸汽输入阀、蒸汽发生器、加热或燃烧器、原油入口管道、补水口管道、排污口管道、原油出口管道、加热盘管、加热体组成；其特征在于：换热器A包括原油输入阀、清洗输入阀门、差压表、清洗输出阀门、原油输出阀、蒸汽输入阀，换热器B结构与换热器A相同，原油输入阀与清洗输入阀门和换热盘管连接，清洗输入阀门与换热盘管连接，清洗输入阀门和原油输入阀与差压表连接，差压表与清洗输出阀门连接，清洗输出阀门与原油输出阀连接，原油输出阀与原油输出管道连接；换热盘管与蒸汽输入阀连接，原油入口管道与换热器A和换热器B的原油输入阀连接，原油出口管道与换热器A和换热器B的蒸汽输入阀连接，补水口管道与加热体连接，加热体与加热或燃烧器连接，排污口管道与加热体连接，加热体包括蒸汽、水、蒸汽发生器。

所述油田加热炉在线酸洗装置适用于两套或两套以上换热盘管的油田加热炉，根据加热效果和加热炉工作状态通过管路和阀门的切换需要的工作状态。在加热炉运行状态下对连接在加热炉用其中一套换热盘管进行酸洗清垢操作。其中另一套换热盘管或多套正常工作。

本实用新型有益效果：

1、通过增设清洗部件实现现场不停炉情况下进行在线酸洗清垢，提高设备使用效率和避免停炉对现场生产在场影响。

2、由于采用酸洗注入快速连接口，通过软管快速连接酸洗系统，避免现场拆卸设备和更换密封垫片，节约检修时间和检修运输及维护成本。

3、在换热部件的管程出入口设置压差变表(含差压变送器)，可将差压值信号接入控制系统，压差值的大小与管路结垢程度是呈正比例关系，通过压差值的测定，可以直观确定换热部件酸洗时间和周期，基层操作人员根据差压值或控制系统提示组织油田加热炉在线酸洗和检修。

4、本实用新型具有成本低，设置灵活、操作安全便捷等特点，满足了油田对于加热炉在不停炉的工作状态下进行在线维护和检修的需要。

附图说明：

图1是本实用新型油田加热炉在线酸洗装置结构图。

图1结构图中：1、原油输入阀；2、清洗输入阀门；3、差压表；4、清洗输出阀门；5、原油输出阀；6、蒸汽输入阀；7、蒸汽发生器；8、加热或燃烧器； 9、原油入口管道；10、补水口管道；11、排污口管道；12、原油出口管道；13、换热盘管；14、加热体；15、换热器A、16、换热器B。

具体实施方式

本实用新型油田加热炉在线酸洗装置，包括原油输入阀1、清洗输入阀门 2、差压表3、清洗输出阀门4、原油输出阀5、蒸汽输入阀6、蒸汽发生器7、加热或燃烧器8、原油入口管道9、补水口管道10、排污口管道11、原油出口管道12、换热盘管13、加热体14、换热器A、换热器B组成；其特征在于：原油输入阀1、清洗输出阀门4和换热盘管13连接，清洗输出阀门4与换热盘管 13连接，清洗输出阀门4和原油输入阀1与差压表3连接，差压表3与清洗输出阀门4连接，清洗输出阀门4与原油输出阀5连接，原油输出阀5与原油出口管道12连接；换热盘管13与蒸汽输入阀6连接，原油入口管道9与换热器A 和换热器B的原油输入阀1连接，原油出口管道12与换热器A和换热器B的蒸汽输入阀6连接，补水口管道10与加热体14连接，加热体14与加热或燃烧器 8连接，排污口管道11与加热体14连接，加热体14包括蒸汽、水、蒸汽发生器7。

本实用新型适用于油田地面工程中油田加热炉，在不停炉情况下对加热炉的换热器进行在线酸洗清垢，具体特征：

如图1所示，油田加热炉在线酸洗装置包括：加热体14和换热器A和换热器B，加热体14由加热或燃烧器8、蒸汽发生器7、加热介质、蒸汽输送循环管路及工作阀门组成。

如图1所示，通过加热或燃烧器8对炉体的蒸汽发生器7进行加热，蒸汽发生器7是含有加热介质的容器，蒸汽发生器7所产生的如蒸汽由管路输送给换热器A、换热器B并进行热交换循环。

如图1所示，换热器含有A、B两套或两套以上换热器，换热器内均含有换热盘管13。本实用新型以两套换热器进行表述。

如图1所示，换热器组成：换热器A含有换热盘管、换热器B含有换热盘管B。

如图1所示，所述换热器管程加装差压表3，加装差压表3可以是膜盒式差压表也可以是压差变送器或同类具有差压显示、测量的传感器或仪表。

如图1所示，所述油田加热炉的换热器A和换热器B，含有至少两套或两套以上换热器，每套换热器含有已套换热盘管13。

如图1所示，清洗输入阀门2和清洗输出阀门4，在结垢侧也就是管程侧，加装耐酸不锈钢材料的清洗液输入输出阀门，酸洗时减少酸洗对换热部件腐蚀减薄，延长换热部件寿命，提高热交换效率。采用耐酸不锈钢材料或其他具有耐酸耐用材料。方便加热器清洗工艺操作状态和正常工作状态的切换。

当蒸汽由管路输送给换热器，开启：换热器A中的工作蒸汽输入阀6、被加热介质原油输入阀1、被加热介质原油输出阀5，加热炉工作状态为：满负荷运行状态。反之，关闭上述阀门，加热炉工作状态为：停止运行状态。

当蒸汽由管路输送给换热器，开启换热器A中的工作蒸汽输入阀6和关闭换热器B中的蒸汽输入阀6、开启被加热介质原油输入阀1、开启被加热介质原油输出阀5，加热炉工作状态为：换热器A开启运行，换热器B关闭运行。

当蒸汽由管路输送给换热器，开启换热器A中的工作蒸汽输入阀6、开启被加热介质原油输入阀1和关闭换热器B中的原油输入阀1、开启换热器A中的被加热介质原油输出阀5和关闭换热器B中的原油输出阀5，加热炉工作状态为：换热器B开启运行，换热器A关闭运行。

当换热器A开启运行，换热器B关闭运行时；开启换热盘管B清洗输入阀门2和换热盘管B装有清洗输出阀门4对换热器B进行清洗。

当换热器B开启运行，换热器A关闭运行时；开启换热盘管A清洗输入阀门2和换热盘管A清洗输出阀门4，对换热器A进行清洗。

所述油田加热炉在线进行酸洗工艺和方法在于管路的介质相变过程中的均匀传热会形成均匀结垢，随着加热盘管内径结垢而减小形成管程出入口压差加大，当换热盘管A装有的差压表3和换热盘管B装有差压表3，压力表值大于 0，则表明换热盘管发生堵塞或结垢，压力表值越大表明换热盘管发生堵塞或结垢程度越大。用户可根据生产实际情况安排清洗换热盘管。也可以通过设定压差报警值来提示油田加热炉进入在线酸洗周期。

所述清洗液的选择：清洗换热盘管采用通用酸洗液，一般是一定浓度硝酸液，也可根据实际情况采用专用清洗液。

所述换热器中的换热盘管13部件为结垢需要清洗的目标物件。

本实用新型工作原理：

先采用压缩空气对吹扫被清洗换热盘管，吹扫出管路内壁的附着的颗粒物，完成吹扫后再进行连接酸洗液循环管路；当完成酸洗液循环管路连接完成后，开启清洗输入阀门2和清洗输出阀门4，使换热盘管内充满酸洗液，对换热盘管内的结垢进行化学钝化反应。根据化学钝化反应的情况可适当关闭输入输出阀门使钝化充分反应，反复操作并循环酸洗液直至换热盘管壁结垢去除；当换热盘管壁结垢去除完成后，用洁净水或专用洗涤剂对被清洗换热盘管进行清洗；当换热盘管壁清洗完成后，再次用压缩空气对吹扫被清洗换热盘管。至此完成了换热盘管清洗工艺流程；清洗循环管路构成，可采用清洗专用设备机器，也可以采用耐酸耐污的部件：有带快接接头的管路、清洗循环泵、污液分离蓄水池组成。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.油田加热炉在线酸洗装置，包括原油输入阀(1)、清洗输入阀门(2)、差压表(3)、清洗输出阀门(4)、原油输出阀(5)、蒸汽输入阀(6)、蒸汽发生器(7)、加热或燃烧器(8)、原油入口管道(9)、补水口管道(10)、排污口管道(11)、原油出口管道(12)、换热盘管(13)、加热体(14)、换热器A(15)、换热器B(16)组成；其特征在于：原油输入阀(1)、清洗输出阀门(4)和换热盘管(13)连接，清洗输出阀门(4)与换热盘管(13)连接，清洗输出阀门(4)和原油输入阀(1)与差压表(3)连接，差压表(3)与清洗输出阀门(4)连接，清洗输出阀门(4)与原油输出阀(5)连接，原油输出阀(5)与原油出口管道(12)连接；换热盘管(13)与蒸汽输入阀(6)连接，原油入口管道(9)与换热器A和换热器B的原油输入阀(1)连接，原油出口管道(12)与换热器A(15)和换热器B(16)的蒸汽输入阀(6)连接，补水口管道(10)与加热体(14)连接，加热体(14)与加热或燃烧器(8)连接，排污口管道(11)与加热体(14)连接，加热体(14)包括蒸汽、水、蒸汽发生器(7)。

2.如权利要求1所述的油田加热炉在线酸洗装置，其特征在于：加热体(14)和换热器A(15)和换热器B(16)，加热体(14)由加热或燃烧器(8)、蒸汽发生器(7)、加热介质、蒸汽输送循环管路及工作阀门组成。

3.如权利要求1所述的油田加热炉在线酸洗装置，其特征在于：通过加热或燃烧器(8)对炉体的蒸汽发生器(7)进行加热，蒸汽发生器(7)是含有加热介质的容器，蒸汽发生器(7)所产生的如蒸汽由管路输送给换热器A(15)、换热器B(16)并进行热交换循环。

4.如权利要求1所述的油田加热炉在线酸洗装置，其特征在于：差压表(3)，加装差压表(3)可以是膜盒式差压表也可以是压差变送器或同类具有差压显示、测量的传感器或仪表。

5.如权利要求1所述的油田加热炉在线酸洗装置，其特征在于：当换热器A(15)开启运行，换热器B(16)关闭运行时；开启换热盘管(13)清洗输入阀门(2)和换热盘管装有清洗输出阀门(4)对换热器B(16)进行清洗。

6.如权利要求1所述的油田加热炉在线酸洗装置，其特征在于：当换热器B(16)开启运行，换热器A(15)关闭运行时；开启换热盘管(13)清洗输入阀门(2)和换热盘管清洗输出阀门(4)，对换热器A(15)进行清洗。

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