压力容器的制作方法

本实用新型涉及容器防腐蚀技术领域，尤其涉及一种压力容器。

背景技术：

在石油、天然气的生产过程中，压力容器是必不可少的设备，特别是在石油和天然气的集输、处理过程中，对油气进行分离及脱出油气中的水汽等杂质的过程中。由于开采出来的石油和天然气中含有水、硫化物以及其他腐蚀类的物质，在使用压力容器进行处理工作时，腐蚀类物质会对压力容器的内表面产生电化学腐蚀，严重时会影响压力容器的安全使用。

在现有技术中，通常采用在压力容器内设置阳极块的方式防止压力容器的内表面产生电化学腐蚀，其原理是将石油和天然气中含有的腐蚀性水溶液作为电解质，作用在阳极块表面，使阳极块不断失电子，对压力容器的金属壁的内表面进行电子补偿，从而保护压力容器的金属壁的内表面使其不受电化学腐蚀。

但是，阳极块在腐蚀类水溶液物质的作用下，其表面会形成如硫酸铝、硫酸镁、氯化铝、硫酸镁、氯化锌、硫酸锌等物质，出现“结垢”现象。阳极块表面“结垢”后使得阳极块产生的保护电流减少，对保护压力容器的作用减弱，影响压力容器的安全使用。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种压力容器，以解决现有阳极块表面结垢造成的对容器保护电流减小，对保护压力容器的作用减弱，影响压力容器的安全使用的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种压力容器，包括罐体及阳极块；所述罐体设置有进液口和排液口，所述阳极块设置在所述罐体内且位于所述排液口的上方，所述阳极块表面设置有用于增强腐蚀性水溶液对阳极块表面冲刷力的多个导流结构。

本实用新型提供的一种压力容器与现有技术相比具有以下优点；

本实用新型提供的压力容器，通过在罐体内设置阳极块，且阳极块通过支撑架与罐体的内壁固定连接，阳极块位于排液口的上方，当压力容器排液口进行排液时，腐蚀性水溶液会流经阳极块表面后从排液口排出，在阳极块表面设置导流结构可增强腐蚀性水溶液对阳极块的表面的冲刷力，使结垢不断的被冲刷掉，阳极块表面无法形成稳定的结垢物质，保证阳极块能够连续、稳定工作，持续的为压力容器提供电子，保护压力容器的罐体内表面不受腐蚀；且阳极块无需经常清理结垢，延长维护周期；本实用新型提供的压力容器解决了对容器保护电流减小，对保护压力容器的作用减弱，影响压力容器的安全使用的问题。

进一步的，所述导流结构包括多个导流片，多个所述导流片螺旋设置在所述阳极块的表面上。

进一步的，所述阳极块的形状为半球状，多个导流片设置在所述阳极块的球冠面上。

进一步的，所述阳极块为镂空结构。

进一步的，所述阳极块包括圆柱形本体及沿其轴向设置有多个通孔，多个所述通孔和圆柱形本体组成蜂窝煤状结构。

进一步的，所述阳极块内部设置有密封腔体，所述密封腔体内充有惰性气体，所述密封腔体内的气体压力小于所述罐体内的压力。

进一步的，所述罐体内且靠近所述排液口的区域设置有支撑架，所述阳极块安装在所述支撑架上。

进一步的，所述支撑架包括支撑腿和支撑框；所述阳极块安装在所述支撑框上，所述支撑框通过支撑腿与所述罐体的内壁连接。

进一步的，所述支撑框截面形状为四边形，所述支撑框连接有四个所述支撑腿。

进一步的，所述支撑腿的外表面和所述支撑框的外表面设置有用于隔离腐蚀性水溶液的耐腐蚀层。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型提供的压力容器所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型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实用新型的一部分实施例，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的压力容器的结构正向剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的压力容器的侧向剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的导流片与阳极块连接示意图；

图4为本实用新型实施例提供的蜂窝煤状的阳极块的俯视图；

图5为本实用新型实施例提供的蜂窝煤状的阳极块的内部结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的支撑架的俯视图；

图7为本实用新型实施例提供的支撑架的正视图。

附图标记说明：

10-罐体， 11-排液口，

20-阳极块， 21-圆柱形本体，

22-通孔， 30-支撑架，

31-支撑框， 32-支撑腿，

40-导流片。

具体实施方式

现有技术中，通常采用在压力容器内设置阳极块的方式进行防电化学腐蚀工作，其原理是将石油和天然气中含有的腐蚀性水溶液作为电解质，作用在阳极块表面，使其不断失电子，对压力容器的金属壁的内表面进行电子补偿，从而保护压力容器的金属壁的内表面不受电化学腐蚀。但是，阳极块在腐蚀性物质的作用下，其表面会形成如：硫酸铝、硫酸镁、氯化铝、硫酸镁、氯化锌、硫酸锌等物质，上述物质积累在阳极块表面易沉淀形成“结垢”现象，随着结垢的形成导致阳极块表面与腐蚀性水溶液逐渐隔离，使阳极块产生的保护电流减少，并最终失去保护压力容器的功能。

为了解决上述的阳极块结垢问题，通常是在压力容器停产检修时拆除阳极块，再通过对阳极块的结垢区域进行冲洗来解决，洗不掉的地方使用打磨机进行打磨除垢。这种方法存检修维护周期长，清洗打磨过程所需时间较长需协调不同工种，使用的工器具较多，以及维护人员体力、精力消耗大等缺点；此外，阳极块在低于检修周期内出现结垢情况后，会降低阳极块保护时效率，会造成压力容器内表面的腐蚀加剧，严重影响压力容器的安全运行。

为此，本实用新型提供一种压力容器，以解决现有阳极块结垢导致保护电流减少，从而对保护压力容器作用减弱的技术问题。

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1至图2所示，本实用新型实施例提供了一种压力容器，包括罐体10及阳极块20；罐体10设置有进液口(图中未示出)和排液口11，阳极块20设置在罐体10内且位于排液口11的上方，阳极块20的表面设置有用于增强腐蚀性水溶液对阳极块20表面冲刷力的多个导流结构。

具体的，罐体10可以是卧式罐体，也可以是立式罐体，罐体10的形状可以是现有的任意形状的罐体10，例如圆柱形罐体、椭圆形罐体等，罐体10的体积大小可以根据实际使用要求进行设置。罐体10的材质可以与现有技术中的压力容器罐体10的材质相同，例如，使用钢材制造，罐体10还可以是采用铸铁等材质制成，罐体10可以包括顶壁、侧壁以及底壁，排液口11可以设置在罐体10的底壁上或靠近底壁的位置上。进液口(图中未示出)可以设置在罐体10的侧壁或者顶壁上，在此不做限制。当然，罐体10上排液口11的位置也可以参照现有的压力容器罐体10上的排液口11位置进行设置。

本实用新型实施例对排液口11的形状以及大小尺寸可以根据实际情况进行设置，本实用新型实施例不做具体限定。排液口11可以设置一个，也可以设置多个，例如在卧式罐体中，多个排液口11设置在卧式罐体的底端，沿卧式罐体的轴向间隔设置。再例如，在立式圆柱罐体中，多个排液口11可以沿底面的圆周方向间隔设置。罐体10的底壁的最低端可以设置有排渣口，用于排出结垢或者其他残渣。

本实施例中，阳极块20可以为块状，例如圆柱形、圆锥形、半球形等，阳极块20的作用是失去电子，保护压力容器的内表面使其不受电化学腐蚀，因此阳极块20的材质需要比罐体10的材质的性能活泼，阳极块20可采用金属锌、铝等制作。阳极块20的表面积的大小与罐体10的内壁防腐蚀所需的电子总量相一致，即当阳极块20完全侵入腐蚀性水溶液中，阳极块20产生的电子量与罐体10防腐蚀所需的电子总量一致。若阳极块20产生的电子量小于罐体10防腐蚀所需的电子总量，则会出现欠保护现象，若阳极块20产生的电子量大于罐体10防腐蚀所需的电子总量，则会出现过保护现象。

可以理解的是，阳极块20也可以是直接与罐体10的内表面固定连接。阳极块20可以焊接在罐体10的内表面上，也可以通过螺纹连接、卡接、铆接等方式固定在罐体10的内表面上。本实用新型实施例对阳极块20与罐体10的具体连接方式不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计，只要保证阳极块20与罐体10的内表面能够顺利传输电子即可。

阳极块20固定在排液口11的上方，当罐体10内腐蚀性水溶液从排液口11排出时，需保证腐蚀性水溶液能够对阳极块20形成冲刷，为增强腐蚀性水溶液对阳极块20的表面冲击力，阳极块20的表面可以是光滑的，也可以是不光滑的，例如设置一些凸起和凹槽等，以增加腐蚀性水溶液排出时对阳极块20的表面冲刷力，使得阳极块20的表面无法形成稳定的结垢物质。本实施例中，阳极块20的表面设置有导流结构，导流结构可使腐蚀性水溶液与阳极块20表面产生碰撞，用于增强腐蚀性水溶液和阳极块20表面的冲击力，将阳极块20块表面的结垢带走，增大阳极块20与腐蚀性水溶液之间有充分的接触面积，能够提供持续的失电子。

可以理解的是，导流结构可以是阳极块20的侧面上凸起结构，例如设置导流筋条；导流结构还可以是阳极块20的侧面上开设的凹槽结构，例如开设的导流槽等；或者导流结构包括阳极块20的侧面上凸起结构和阳极块20的侧面上开设的凹槽结构，例如阳极块20的侧面上同时设置导流筋条和导流凹槽等。导流结构可以设置一个，也可以设置多个，沿阳极块20的侧面间隔设置。当腐蚀性水溶液流经阳极块20的表面时，受到导流结构的阻挡，增加了腐蚀性水溶液流动的阻力，使腐蚀性水溶液与阳极块20之间的冲刷力加大，进而作用在阳极块20表面上结垢的力加大，同时引导腐蚀性水溶液向排液口11排出，保证阳极块20表面的结垢全部被流到排出口11的腐蚀性水溶液带走。

本实用新型实施例提供的压力容器，通过在罐体10内设置阳极块20，阳极块20固定在罐体10的内壁上且位于排液口11的上方，当腐蚀性水溶液从排液口11进行排液时，腐蚀性水溶液会流经阳极块20的表面与导流结构产生碰撞，对阳极块20的表面产生的冲刷力，使得阳极块20表面无法形成稳定的结垢物质，结垢不断的被冲刷掉，保证阳极块20能够连续、稳定工作，持续的为腐蚀性水溶液容器提供电子，保护腐蚀性水溶液容器的罐体10内表面不受腐蚀；且阳极块20无需经常维护，延长维护周期，提高生产效率。

如图3所示，导流结构包括导流片40，多个导流片40螺旋设置在阳极块的表面上。具体的，导流片40可以从阳极块20的侧面由上及下螺旋延伸，导流片40可以设置一个，也可以设置多个，多个导流片40可以沿阳极块20的侧面间隔设置。导流片40可以连接在阳极块20上，也可以将导流片40与阳极块20一体成型，本实施例优选的将导流片40与阳极块20制作成一体。

当腐蚀性水溶液流经阳极块20的表面时，流动的腐蚀性水溶液在导流片40处产生冲刷力，此冲刷力同时作用在阳极块20的表面，并冲刷阳极块20表面的结垢上，将结垢从阳极块20表面冲刷掉，然后引导携带有结垢的腐蚀性水溶液向排液口11流出。导流片40的形状可以是矩形、扇形等，本实用新型实施例在此不做限制。可以理解的是，导流片40还可以沿阳极块20的侧面从上向下垂直延伸。

进一步的，为增强腐蚀性水溶液对导流片40的冲刷性能，使阳极块20的表面获得更多的冲刷力，导流片40可以交错设置在阳极块20的表面上。具体的，导流片40可以沿阳极块20的竖直方向螺旋设置，同时沿阳极块20的横向螺旋设置，在阳极块20的侧面形成口字形或者田字形交错方式等。可以理解的是，本实用新型实施例仅以导流片40螺旋均布在阳极块20的表面进行说明，但是导流片40交错设置在阳极块20的表面上还可以采用其他方案进行布置，在此不再赘述。

本实施例中，阳极块20的形状为半球状，多个导流片40设置在阳极块20的球冠面上。具体的，阳极块20可以采用半球形壳体或者半球形实体，其球冠面朝向排液口11，使阳极块20的横截面积从上向下逐渐减小，使得阳极块20具有足够大的表面承受腐蚀性水溶液排出时的冲刷力，同时又可以避免阳极块20阻挡腐蚀性水溶液进入排液口11，使腐蚀性水溶液顺利从排液口11排出，还可以配合腐蚀性水溶液向外流动的方向，使得冲刷掉的结垢顺畅的排出罐体10的内部。可以理解的是，阳极块20可以是圆锥状，阳极块20还可以是棱锥形，或者其他不规则的形状等，只要满足阳极块20的横截面积从上到下逐渐减小即可。

本实施例中，阳极块20为镂空结构，具体的，阳极块20设置成不规则的镂空结构，阳极块20的表面的不规则形状，有助于腐蚀性水溶液在阳极块20表面产生一定的冲刷力，再者，结垢无法获取规则的附着面，使结垢在上述双重作用效果下，结垢不断的被冲刷掉，阳极块20表面无法形成稳定的结垢物质；再者阳极块20设置成镂空结构，也增大了阳极块20与腐蚀性水溶液的接触面积，使更多的阳极块20的表面参与到腐蚀性水溶液进行电化学反应，使阳极块20能够连续、稳定工作，持续的为压力容器提供电子，保护压力容器的罐体10内表面不受腐蚀。

如图4及图5所示，阳极块20包括圆柱形本体21及沿其轴向设置有多个通孔22，多个通孔22和圆柱形本体21组成蜂窝煤状结构。具体的，阳极块20可以采用圆柱形本体21，阳极块20沿其轴向设置有多个圆形的通孔22，可以看出阳极块20整体呈蜂窝煤状结构，阳极块20设置有多个圆形通孔22，可以增大了阳极块20与腐蚀性水溶液的接触面积，使更多的阳极块20的表面与腐蚀性水溶液进行电化学反应，使阳极块20能够连续、稳定工作，持续的为压力容器提供电子，保护压力容器的罐体10内表面不受腐蚀。

本实施例中，阳极块20内部设置有密封腔体，密封腔体充有惰性气体，密封腔体内的气体压力小于罐体10内的压力。具体的，阳极块20设置有密封空腔的薄壁结构，其密封空腔内填充有惰性气体，且密封腔体的气体压力小于罐体10内的压力，进而使密封腔体内外产生压差；当结垢附着在阳极块20表面上时，由于密封腔体内外存在压差，使阳极块20表面产生向内的挤压力，阳极块20表面的结垢在挤压力的作用下压裂并使阳极块20的表面暴露于腐蚀性水溶液中；增大了阳极块20与腐蚀性水溶液的接触面积，保证阳极块20持续的为压力容器提供电子。

本实施例考虑到压力容器的安全，密封腔体内的气体经常采用充氮的方式进行加压，使密封腔体内的压力小于罐体10内的压力。同样的，阳极块20的薄壁的结构强度能够承受与密封腔体的内外压差，保证阳极块20不发生形变或者破裂。可以理解的是，可根据阳极块20的结垢的厚度，在阳极块20能够承受的压差范围内调整密封腔体的内外压差，保证结垢在阳极块20表面的挤压力作用下能够压裂并从阳极块20表面脱落。

可以理解的是，阳极块20可以设置将带有密封空腔的薄壁结构与上述阳极块20表面设置的导流片40进行结合，具有上述特征的阳极块20，其表面具有来自密封腔体内外压差的挤压力，设置在阳极块表面的导流片增大了腐蚀性水溶液冲刷阳极块20表面的冲刷力，而且阳极块20表面也不具备形成完整的结垢附着面，因此在导流片40和阳极块20内外压差双重作用下，结垢无法稳定附着在阳极块20表面，增大了阳极块20与腐蚀性水溶液的接触面积，使更多的阳极块20的表面参与到腐蚀性水溶液进行电化学反应，使阳极块20能够连续、稳定工作，持续的为压力容器提供电子，保护压力容器的罐体10内表面不受腐蚀。

请参阅图1至图2，本实施例中，罐体10内且靠近排液口11的区域设置有支撑架30，阳极块20安装在支撑架30上。具体的，支撑架30设置在排液口11的上方，阳极块20安装在支撑架30上，可以预先设定阳极块20距离排液口11的高度，保证阳极块20表面形成有效的冲刷力。可以理解的是，可将阳极块20通过支撑架设置在排液口11的正上方。当阳极块20位于排液口11上方正对的位置时，排液的过程中在此处会产生一定的涡流，即阳极块20位于排液口11正对的位置时，阳极块20表面受到的冲刷作用更强，进而通过腐蚀性水溶液对阳极块20的冲刷，使阳极块20表面无法形成稳定的结垢物质，结垢不断的被冲刷掉，保证阳极块20块能够连续、稳定工作，持续的为压力容器的罐体10提供电子，保护压力容器的罐体10内壁不受腐蚀。

如图6及图7所示，本实施例中，支撑架30包括支撑腿32和支撑框31；阳极块20安装在支撑框31上，支撑框31通过支撑腿32与罐体10的内壁连接。具体的，支撑架30包括支撑腿32和支撑框31，支撑腿32可以采用金属制作，其整体呈柱形，支撑腿32的一端与罐体10的内壁连接，支撑腿32的另一端与支撑框31连接。

支撑腿32可以设置有多个，多个支撑腿32均布连接在支撑框31上。示例的，支撑腿32可以设置成三个，三个支撑腿32呈三角形分布在支撑框31上，可以增强支撑框31在罐体10的稳定性，本实施例对支撑框31上连接的支撑腿32的数量不加以限制，只要能够满足支撑框稳定安装在罐体10内即可。另外，本实施例中对支撑腿32的具体形状不加以限制，可以为直线形支撑腿32，也可以是弧形支撑腿32；同样的，支撑腿32可以竖直安装在罐体10内壁上，也可以呈八字形安装在罐体10内壁上。可以理解的是，支撑腿32在罐体10内的安装位置可根据实际安装过程中的需求进行调整，只要不影响腐蚀性水溶液的流动排出即可。

本实施例中，支撑腿32的上下两端与罐体10及支撑框31的连接形式不加以限制，支撑腿32可以采用焊接在支撑框和罐体10的内壁之间，也可以通过螺钉或者螺栓的形式连接在支撑框31和罐体10的内壁之间。当然，支撑腿32还可以通过铆接和卡接的形式与支撑框31和罐体10连接。

支撑框31可以采用金属材质制作，支撑框31可以为支撑梁或者支撑板结构，支撑框31的上表面形成供阳极块20安装的开口，此开口可以与阳极块20的形状相适应；示例的，阳极块20为半球形状，支撑框31的开口可以为圆形；阳极块20为三棱锥形状，支撑框31的开口可以为三角形。支撑框31可以焊接到阳极块20的侧面，或者，支撑框31开设有螺纹孔，通过螺钉或者螺栓等紧固件固定到阳极块20的侧面，或者将紧固螺栓穿过阳极块20并将阳极块20固定在支撑框上。当然，支撑框31还可以与阳极块20的侧面卡接、铆接等，在此不做限制。罐体10内设置有多个阳极块20的情况下，每个阳极块20可以单独设置一个支撑框31，多个阳极块20也可以设置在一个支撑框31上。

在上述实施例的基础上，支撑框31截面的形状为四边形，支撑框31连接有四个支撑腿32。具体的，支撑框31可以为多个支撑板连接而成，且支撑框31的截面形状为四边形，支撑框上设置有用于安装阳极块20的定位孔，支撑框31上可以设置有多个定位孔，每个定位孔安装有一个阳极块20，或者支撑框31上可以设置有一个定位孔，在一个定位孔上并排或者间隔设置有多个阳极块20。可以理解的是，定位孔的形状与阳极块的形状相适配，可以将定位孔设置成圆形或者长条形等。本实施例优选的是，支撑框31上也可以只设置一个圆形的定位孔，在此圆形定位孔上安装有一个半球状的阳极块20。

支撑框31的周向间隔设置有四个支撑腿32，且相邻两个支撑腿32呈八字形设置在罐体10内壁上；可以理解的是，每相邻两个支撑腿32之间，其靠近罐体10的内壁一端的间距大于靠近支撑框31一端的间距，拓宽了阳极块20距离排液口11之间的空间，有益于腐蚀性水溶液冲刷阳极块20的下表面，同时也降低了腐蚀性水溶液流入排液口11的阻力。

在上述实施例的基础上，支撑腿32的外表面和支撑框31的外表面设置用于隔离腐蚀性水溶液的耐腐蚀层。具体的，由于罐体10内存在大量的腐蚀性水溶液，如果支撑架30中的支撑框31和支撑腿32是裸露在罐体10内，支撑架30同样会与罐体10的腐蚀性水溶液发生电化学反应，并释放电子消耗阳极块20产生的电子，不仅使支撑架30的结构遭到损坏，无法为阳极块20提供稳定支撑，而且阳极块20产生的电子一部分提供给支撑架30，减少了对罐体10的金属壁的电子供应，削弱了对压力容器的保护效果。为了阻止支撑架30与腐蚀性水溶液接触，可在支撑架30的支撑腿32和支撑框31上的表面设置有耐腐蚀层，可以理解的是，可以在支撑腿32和支撑框31的表面设置有绝缘非金属材料层，用于保护支撑架30不与腐蚀性水溶液发生电化学反应。示例的，为了将支撑架30与罐体10内的腐蚀性水溶液隔离，可在支撑架30的表面敷设油漆或者涂刷涂料。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。