专利名称：一种炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置的制作方法
技术领域：
一种炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置，属于石油设备 与管线防腐技术领域。
背景技术：
[0002]炼油和化工装置的管道的防腐蚀技术是目前石油工业急需解决的问题之一，目前 主要的防腐蚀方法是在设备和石油管道内壁涂覆防腐蚀材料，形成防腐蚀涂层。[0003]带有防腐蚀涂层的炼油和化工装置管道的成型工艺较为复杂，以石油管道为例， 其成型工艺为钢管进厂检验一钢管表面预热一抛丸处理一管内钢砂等杂质清理一钢管表 面灰尘清理一钢管中频加热一环氧粉末静电喷涂一底胶热挤出缠绕(包覆)一外层聚乙烯 热挤出缠绕(包覆)一水冷却成型一成品防腐层坡口成型一成品管堆放一成品管运输，防 腐成本较高。而且，该防腐蚀涂层一旦出现破坏，将无法进行修复，必须停止使用来更换管 道，这会显著地增加成本，并且会影响生产的正常进行。[0004]形成的防腐蚀涂层也存在许多问题，例如钢管端头涂层翘边、涂层表面呈现半球 形或半椭球形鼓包，形成不均匀的麻点、焊缝处涂层减薄或破裂以及防腐涂层鼓包，这些都 严重影响防护涂层的表观质量和防腐蚀效果。尤其针对石油烃类物质，其组分较为复杂，各 种腐蚀性物质组合在一起，腐蚀性很强，石油加工装置的高温防腐性尤其重要，目前涂覆防 腐材料形成防腐蚀涂层的方法，不能满足炼油和化工装置的防腐蚀需求。实用新型内容[0005]为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种炼油和化工装置的管道在 线成膜的防腐装置，采用该装置通过在需要防腐的管道的上游注入成膜物质，对管道进行 在线加热，在其内壁上形成防腐膜层，隔离炼油和化工装置中的腐蚀性物质和管道内表面 的接触，对管道起到防腐蚀作用。[0006]为达到上述目的，本实用新型提供了一种炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐 装置，其特征在于，该炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置包括注入设备、加热套管 和加热设备；[0007]其中，所述注入设备包括临时接头、截止阀、单向阀、计量泵、成膜物质储罐；[0008]所述加热套管设有加热介质入口和加热介质出口，且能够呈螺旋状缠绕于所述石 油烃类装置或管道的外表面；[0009]所述加热设备用于对加热介质进行加热。[0010]在上述炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置中，优选地，所述加热介质入 口处设有温度控制装置。该温度控制装置通过控制加热介质入口处的流量来控制加热套管 内的加热介质的温度，其可以采用任何能够实现其功能的现有设备。[0011]在上述炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置中，优选地，所述加热套的横 截面为扁平状。采用这种形状可以更好地缠绕于石油烃类装置或管道的外部。[0012]在上述在线成膜的防腐装置中，所采用的注入设备、加热套管和加热设备可以采 用现有的常规设备，只要能够实现其功能即可。所采用的加热介质可以为水蒸汽和/或惰 性气体等。[0013]在上述在线成膜的防腐装置中，注入设备用于控制成膜物质的注入速度和注入 量，注入速度可以根据管道内输送物质流速和成膜物质的性质来决定，流速小较为适宜，但 要大于成膜物质的生焦速率。在该注入设备中，临时接头、截止阀、单向阀、计量泵和成膜物 质储罐通过管道依次连接。在注入成膜物质时，首先通过临时接头将注入设备与需要防腐 的管道连接，通过计量泵来控制注入速度和注入量。注入设备的临时接头用于与管道排液 阀门连接、截止阀用于控制注入操作的开始和终止、单向阀用于防止逆流、计量泵用于、成 膜物质储罐用于储存成膜物质。[0014]本实用新型提供的上述在线成膜的防腐装置可以用于包括以下步骤的炼油和化 工装置的管道在线成膜的防腐方法在需要防腐的管道上游向管道内注入成膜物质，并对 需要防腐的管道进行加热，加热至200-500°C并保持I小时-240小时，使需要防腐的管道内 表面生成焦膜。[0015]上述在线防腐方法通过利用本实用新型的在线成膜的防腐装置向炼油和化工装 置的管道中注入成膜物质，然后在需要成膜的位置对管道进行加热，使其温度达到成膜物 质反应生焦的温度，从而在其内部形成一层平滑的焦膜层，隔离管道内物质与管道内表面 的接触，从而也隔离管道内的腐蚀性物质和管道内表面的接触起到防腐蚀的作用。[0016]在上述在线成膜防腐方法中，根据管道内的物质的性质可以选择不同的成膜物 质，优选地，所采用的成膜物质为柴油、常压渣油或者其窄馏分油，以及沸点为205-500°C的 多环芳烃化合物等中的一种或几种的组合。成膜物质的密度、馏程或者沸点要大于或者高 于管道所输送的物质的密度、馏程或者沸点。根据成膜物质的性质不同，可以选择不同的 加热温度，优选地，加热的温度应低于成膜物质的沸点或者干点。焦膜的厚度可以控制为 O. Ol-1Omm ;优选为1. 0-5. 0mm。焦膜的密度可以控制为900_1500kg/m3。[0017]根据成膜物质的性质和管道内物质输送速度不同，可以将成膜物质的注入速度控 制在不同的程度，以较小的速度为宜，但要大于成膜物质生焦的速度。成膜物质的注入量控 制在能够保证所生成的焦膜的厚度的程度即可。可以在管道底部配置管壁测厚仪，成膜物 质注入量控制在所需防腐管道底部壁厚增加O. Ol-1Omm的程度，直至焦膜生成完成。焦膜 的化学成分主要为C、H两种成分，化学性质稳定，与炼油和化工管道内输送物质中所含腐 蚀性物质H2S、环烷酸、氯离子化合物等不发生化学反应，能够起到隔离管道内输送的石油 烃类中的腐蚀性物质与管道内表面的接触，起到对管道的防腐作用。[0018]一般情况下，本实用新型提供的在线成膜的防腐装置是用于水平管道的防腐处 理。[0019]本实用新型提供的炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置具有如下优点[0020]1、通过采用上述在线成膜的防腐装置所生成的焦膜在管道的内表面流动边界层 内，焦膜层平滑致密，化学特性稳定，能够隔离管道内腐蚀性物质与管道内表面的接触，能 对管道起到防腐作用，保证其可长周期安全运行；[0021]2、采用该在线成膜的防腐装置可以在不停工的情况下进行，不影响正常生产；[0022]3、采用该在线成膜的防腐装置制备焦膜时所添加的成膜物质的量与管道输送的量相比，非常微少，不影响管道内物质的性质；[0023]4、当形成的焦膜出现破损、剥落等问题时，不必停止生产进行更换，只需要对出现 问题的部位利用该在线成膜的防腐装置重复进行成膜作业形成新的焦膜即可，既可以方便 快捷地处理问题，又不影响生产的正常进行。
[0024]以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范 围。其中[0025]图1为实施例1所提供的在线成膜的防腐方法的使用状态示意图；[0026]图2为实施例1中未生成焦膜的管道内壁图；[0027]图3为实施例1中生成焦膜之后的管道内壁图。[0028]主要附图标号说明[0029]管道I加热介质入口 2加热介质出口 3加热套管4排液阀门5临时接头6截止阀 7单向阀8计量泵9成膜物质储罐10具体实施方式
[0030]为了对本实用新型的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现参照说明 书附图对本实用新型的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本实用新型的可实施 范围的限定。[0031]实施例1[0032]本实施例提供了一种炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置，其包括注入 设备、加热套管4和加热设备(图中未显示)，其中，注入设备包括依次连接的临时接头6、 截止阀7、单向阀8、计量泵9和成膜物质储罐10，临时接头6用于与管道I原有的排液阀门 5 (位于管道的底部)相连接，以用于注入成膜物质，，计量泵9用于计量注入的成膜物质的 注入速度，成膜物质储罐10用于储存成膜物质；加热套管4设有加热介质入口 2和加热介 质出口 3，分别用于输入由加热设备加热之后的加热介质以及完成对管道I进行加热之后 的加热介质，在加热介质入口 2处设有温度控制装置(图中未显示)，该温度控制装置通过 控制加热介质入口 2的流量来控制加热套管4内加热介质的温度。[0033]本实施例提供的在线成膜的防腐装置可以用于炼油和化工装置的管道的在线成 膜的防腐方法，其使用状态如图1所示，加热套管4呈螺旋状缠绕于管道I的外表面上，这 样可以加大其与管道I内表面的接触面积，提高换热效果。[0034]上述在线成膜的防腐方法包括以下步骤[0035]利用注入设备在管道I的上游通过排液阀门6注入成膜物质，成膜物质为常压渣 油的窄馏分油(馏程为350-400°C )，通过加热设备将加热介质加热到300°C，然后将加热介 质从加热介质入口 2引入加热套管4中，与管道I外表面进行热量交换，持续进行24小时， 管道I的外表面经过加热后(其温度接近300°C)，其内表面边界层内成膜物质在该温度下 反应形成焦膜。[0036]管道I内表面在加热前和生成焦膜后的状况分别如图2和图3所示。其中，图2 为加热前的管道内表面，其是比较光滑的。图3为生成焦膜后的管道内表面，从图中可以明显地看出管道的内表面形成了一层焦膜，焦膜的厚度为0-5mm，密度为1050kg/m3。[0037]在进行防腐处理的过程中，可以在不停止正常生产的情况下进行，即管道内一边 输送原来的物质，一边注入成膜物质，根据研究表明，腐蚀主要发生在管道的下半部分，注 入成膜物质时，成膜物质主要覆盖管道的底部(主要是针对水平管道)，并不需要覆盖管道 的整个内壁，只要覆盖的部分生焦成膜就可以起到很好的防腐效果。[0038]管道内表面生成的焦膜隔离了管道内输送的石油烃类物质与管道内表面的接触， 从而也隔离了管道中的腐蚀性物质和管道内表面的接触，因而能对管道起到防腐作用，保 证管道可长周期安全运行。
权利要求1.一种炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置，其特征在于，该炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置包括注入设备、加热套管和加热设备； 其中，所述注入设备包括临时接头、截止阀、单向阀、计量泵、成膜物质储罐； 所述加热套管设有加热介质入口和加热介质出口，且能够呈螺旋状缠绕于所述石油烃类装置或管道的外表面； 所述加热设备用于对加热介质进行加热。
2.根据权利要求1所述的炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置，其特征在于，所述加热介质入口处设有温度控制装置。
3.根据权利要求1所述的炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置，其特征在于，所述加热套的横截面为扁平状。
专利摘要本实用新型涉及一种炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置，其特征在于，该炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置包括注入设备、加热套管和加热设备；其中，所述注入设备包括临时接头、截止阀、单向阀、计量泵、成膜物质储罐；所述加热套管设有加热介质入口和加热介质出口，且能够呈螺旋状缠绕于所述石油烃类装置或管道的外表面；所述加热设备用于对加热介质进行加热。采用本实用新型提供的炼油和化工装置的管道在线成膜的防腐装置能够在管道的内表面生成焦膜，焦膜层平滑致密，化学特性稳定，能够隔离石油烃类中的腐蚀性物质与石油烃类装置或管道内表面的接触，能起到防腐作用，保证长周期安全运行。
文档编号B05C7/04GK202823784SQ20122045034
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者杨光福, 孙文勇, 牛蕴, 魏振强, 刘文才, 赵永涛, 戴一阳, 胡家顺 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团安全环保技术研究院