重质油输送管线防堵吹扫系统的制作方法

1.本实用新型涉及管线输送技术领域，具体涉及一种重质油输送管线防堵吹扫系统。


背景技术：

2.油品输送管线吹扫是油品合成及加工装置所需进行的必要操作，特别是在高寒地区或气候寒冷时期，油品输送管线停运后必须及时吹扫，否则很容易因油品凝固而堵塞。其中，对于输送重质油的管线，由于输送物料的凝固点低、粘度高，加之管线长、阻力大，吹扫难度陡增。长期以来，重质油输送管线的吹扫一直是本领域内的棘手问题，经常由于吹扫不彻底而导致管线凝堵，极大增加了人工处理成本，也严重威胁装置的稳定运行及安全。
3.目前现有的油品输送管线吹扫装置主要采用蒸汽吹扫、常温氮气吹扫、蒸汽和氮气二合一吹扫等方式，其吹扫效果不理想，且容易产生衍生问题和安全隐患，影响装置的平稳运行，吹扫后产生的物料不易回收。例如采用常温氮气吹扫，易造成凝堵，扫不干净；采用蒸汽吹扫易产生凝结水，进入工艺装置后易造成工艺异常、设备损坏等严重事故；蒸汽和氮气二合一吹扫同样存在上述问题。
4.因此，亟需开发一种能够适用于对重质油输送管线进行高效吹扫且能解决上述技术问题的防堵吹扫系统。


技术实现要素：

5.本实用新型针对现有技术存在的吹扫效果不理想、容易产生衍生问题和安全隐患以及吹扫后产生的物料不易回收的问题，提供了重质油输送管线防堵吹扫系统。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供一种重质油输送管线防堵吹扫系统，其特征在于，该系统包括依次连通的吹扫介质换热单元、吹扫单元、物料输送单元和尾料收集单元；
7.其中，所述吹扫介质换热单元用于将氮气加热，得到高温氮气；
8.所述吹扫单元用于所述高温氮气依次分段输入并吹扫所述物料输送单元；
9.所述物料输送单元用于输送重质油，并在重质油输送停止后使用所述高温氮气对所述物料输送单元中所存留的重质油进行吹扫，得到吹扫物料；
10.所述尾料收集单元用于收集所述吹扫物料和高温氮气，并回收所述吹扫物料。
11.优选地，所述吹扫介质换热单元包括：蒸汽加热器和吹扫介质温度指示器；其中，所述蒸汽加热器用于将高温水蒸气与氮气进行换热，得到所述高温氮气；所述吹扫介质温度指示器用于监控所述换热的过程中得到的所述高温氮气的温度。
12.优选地，所述吹扫单元包括吹扫管线；所述吹扫管线用于将所述高温氮气输入并吹扫所述物料输送单元。
13.优选地，所述吹扫管线设置有吹扫介质流量调节阀；所述吹扫介质流量调节阀用于调控所述吹扫管线的开闭和所述高温氮气的流量。
14.优选地，所述物料输送单元包括：物料存储罐、物料接收罐、物料输送管线和物料输送泵；其中，所述物料存储罐位于上游，用于存储重质油；所述物料接收罐位于下游，用于接收重质油；所述物料输送管线的两端分别与所述物料存储罐和所述物料接收罐连通，用于将所述物料存储罐中的重质油经所述物料输送泵输送至所述物料接收罐。
15.优选地，所述物料输送单元还包括：设置在所述物料输送管线上的物料控制阀、止逆阀、吹扫温度指示器和吹扫压力指示器；其中，所述物料控制阀用于调控所述物料输送管线的开闭；所述止逆阀用于防止所述高温氮气和所述吹扫物料逆流至上游；所述管线温度指示器和吹扫压力指示器用于监控所述吹扫的进程。
16.优选地，所述物料输送管线与所述吹扫管线分别连通，并且所述物料输送管线与所述吹扫管线之间的夹角θ满足：0
°
＜θ＜90
°
。
17.优选地，所述尾料收集单元包括物料吹出管线和物料收集槽车；其中，所述物料吹出管线用于输出所述高温氮气和所述吹扫物料；所述物料收集槽车用于回收所述吹扫物料。
18.优选地，在所述物料吹出管线上设置有出料控制阀，且所述出料控制阀靠近所述物料输送管线；所述出料控制阀用于调控所述物料吹出管线的开闭。
19.优选地，所述系统包括输送状态和吹扫状态；当在输送状态下，所述物料控制阀打开，同时所述出料控制阀关闭，以实现所述物料输送单元对重质油的输送；当在吹扫状态下，所述物料控制阀关闭，同时所述出料控制阀打开，以实现对所述物料输送单元的吹扫。
20.通过上述技术方案，本实用新型提供的重质油输送管线防堵吹扫系统具有如下有益效果：
21.1)可实现对重质油输送管线的高效吹扫，不会造成凝堵，扫线彻底；
22.2)管线吹扫时不会产生凝结水，避免了吹扫所产生的衍生问题和安全隐患；
23.3)采用分段吹扫，结构简单，操作方便，不局限于输送重质油的管线，对于输送低凝固点物料的管线均具有适用性；
24.4)可回收吹扫管线产生的物料，提高经济效益。
附图说明
25.图1是本实用新型提供的一种重质油输送管线防堵吹扫系统的示意图。
26.附图标记说明
27.1、物料存储罐
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2、物料输送泵
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3、物料接收罐
28.4、物料收集槽车
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5、蒸汽加热器
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6、物料输送管线
29.7、吹扫管线
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8、吹扫管线
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9、吹扫管线
30.10、物料吹出管线
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11、氮气
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12、高温氮气
31.v
‑
1、物料控制阀
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v
‑
2、物料控制阀
ꢀꢀꢀꢀꢀ
v
‑
3、出料控制阀
32.v
‑
4、止逆阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
v
‑
5、止逆阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
v
‑
6、止逆阀
33.v
‑
7、吹扫介质流量调节阀
ꢀꢀ
v
‑
8、吹扫介质流量调节阀
34.v
‑
9、吹扫介质流量调节阀
ꢀꢀ
ti
‑
01、吹扫介质温度指示器
35.ti
‑
02、管线温度指示器
ꢀꢀꢀꢀ
pi
‑
01、吹扫压力指示器
具体实施方式
36.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
37.本实用新型提供的一种重质油输送管线防堵吹扫系统，如图1所示，该系统包括依次连通的吹扫介质换热单元a、吹扫单元b、物料输送单元c和尾料收集单元d；
38.其中，所述吹扫介质换热单元a用于将氮气加热，得到高温氮气；
39.所述吹扫单元b用于所述高温氮气依次分段输入并吹扫所述物料输送单元c；
40.所述物料输送单元c用于输送重质油，并在重质油输送停止后使用所述高温氮气对所述物料输送单元c中所存留的重质油进行吹扫，得到吹扫物料；
41.所述尾料收集单元d用于收集所述吹扫物料和高温氮气，并回收所述吹扫物料。
42.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，所述吹扫介质换热单元a包括：蒸汽加热器5和吹扫介质温度指示器ti
‑
01；其中，所述蒸汽加热器5用于将高温水蒸气与氮气11进行换热，得到所述高温氮气12；所述吹扫介质温度指示器ti
‑
01用于监控所述换热的过程中得到的所述高温氮气12的温度。氮气11与高温水蒸气在所述蒸汽加热器5中进行热量交换，在加热氮气11的同时可以避免水蒸气混入氮气中，进而使得所述高温氮气12在作为吹扫介质对所述物料输送单元c进行吹扫的过程中，能够获得高效吹扫的效果，同时不会产生凝结水。
43.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，所述吹扫单元b包括吹扫管线；所述吹扫管线用于将所述高温氮气12输入并吹扫所述物料输送单元c。
44.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，所述吹扫管线设置有吹扫介质流量调节阀；所述吹扫介质流量调节阀用于调控所述吹扫管线的开闭和所述高温氮气12的流量。对于所述吹扫介质流量调节阀，当其所在的吹扫管线进行吹扫预热时，需将所述吹扫介质流量调节阀调节至微开；当其所在的吹扫管线进行吹扫作业时，需调大所述吹扫介质流量调节阀的开度。
45.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，所述吹扫管线上安装有蒸汽伴热。
46.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，所述物料输送单元c包括：物料存储罐1、物料接收罐3、物料输送管线6和物料输送泵2；其中，所述物料存储罐1位于上游，用于存储重质油；所述物料接收罐3位于下游，用于接收重质油；所述物料输送管线6的两端分别与所述物料存储罐1和所述物料接收罐3连通，用于将所述物料存储罐1中的重质油经所述物料输送泵2输送至所述物料接收罐3。所述物料输送管线6作为吹扫对象，其在平常用于输送重质油，当所述输送停止后，在所述物料输送管线6中会存留有一定量的重质油，需及时进行吹扫，否则重质油凝固造成堵管。本实用新型中对所述物料输送管线6的长度不做限定，其长度由重质油输送的实际需要所决定。
47.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，物料输送管线6上安装有蒸汽伴热，以进一步防止管线中的重质油凝固。
48.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，所述物料输送单元c还包括：设置在所述物料输送管线6上的物料控制阀v
‑
1和v
‑
2、止逆阀、管线温度指示器ti
‑
02和吹扫压力
指示器pi
‑
01；其中，所述物料控制阀v
‑
1和v
‑
2用于调控所述物料输送管线6的开闭；所述止逆阀用于防止所述高温氮气12和所述吹扫物料逆流至上游；所述管线温度指示器ti
‑
02和吹扫压力指示器pi
‑
01用于监控所述吹扫的进程。所述物料控制阀v
‑
1和v
‑
2在重质油输送时打开，在吹扫预热和吹扫作业时关闭。所述止逆阀的位置设置在所述吹扫管线与所述物料输送管线6的连通处的上游，并靠近所述连通处，在吹扫预热和吹扫作业时，须将所使用的吹扫管线的上游的止逆阀关闭。
49.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，所述物料输送管线6与所述吹扫管线分别连通，并且所述物料输送管线6与所述吹扫管线之间的夹角θ满足：0
°
＜θ＜90
°
。所述夹角可有效减小在吹扫作业过程中高温氮气12对所述物料输送管线6所造成的应力损伤，可降低吹扫过程中的安全隐患。本实用新型中对所述吹扫管线的数量并不做限定，所述数量随所述物料输送管线6的长度增加而增加；所述连通的位置按所述物料输送管线6的长度平均分布；所述物料输送管线6与不同吹扫管线之间的夹角θ的值可以相同，也可以不同。
50.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，所述尾料收集单元d包括物料吹出管线10和物料收集槽车4；其中，所述物料吹出管线10用于输出所述高温氮气12和所述吹扫物料；所述物料收集槽车4用于回收所述吹扫物料。所述物料吹出管线10与所述物料输送管线6连通，所述连通的位置位于所述物料控制阀v
‑
2的上游且靠近所述物料控制阀v
‑
2。
51.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，所述物料吹出管线10安装有蒸汽伴热，以进一步防止管线中的重质油凝固。
52.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，所述连通的方式包括：采用活动软管和/或固定连接。
53.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，在所述物料吹出管线10上设置有出料控制阀v
‑
3，且所述出料控制阀v
‑
3靠近所述物料输送管线6；所述出料控制阀v
‑
3用于调控所述物料吹出管线10的开闭。所述出料控制阀v
‑
3在重质油输送时关闭，在吹扫预热和吹扫作业时打开。
54.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，所述高温氮气12在完成对所述物料输送单元c的吹扫后，经所述物料吹出管线10排放入大气；所述物料收集槽车4收集的所述吹扫物料的液位不能超过槽车最高液位的60％，超过时需更换槽车。
55.本实用新型提供的具体实施方式中，优选地，所述系统包括输送状态和吹扫状态；当在输送状态下，所述物料控制阀v
‑
1和v
‑
2打开，同时所述出料控制阀v
‑
3关闭，以实现所述物料输送单元c对重质油的输送；当在吹扫状态下，所述物料控制阀v
‑
1和v
‑
2关闭，同时所述出料控制阀v
‑
3打开，以实现对所述物料输送单元c的吹扫。
56.以下结合本实用新型提供的图1所示的系统，说明重质油输送管线防堵吹扫系统的工艺操作。
57.输送状态：
58.在出料控制阀v
‑
3关闭的条件下，在物料输送单元c中，将物料控制阀v
‑
1和v
‑
2打开，重质油由物料存储罐1经物料输送泵2提压后，通过物料输送管线6输送至物料接收罐3。当重质油输送完成后，为了防止物料输送单元c中的物料输送管线6中所存留的重质油凝固堵管，需及时对物料输送管线6进行吹扫。
59.吹扫状态：采用由下游至上游的分段吹扫方式
60.第一步：将物料控制阀v
‑
1和v
‑
2关闭，同时出料控制阀v
‑
3全开。在尾料收集单元d中，将物料收集槽车4放置于物料吹出管线10的下方，做好收集准备。在吹扫介质换热单元a中，启动蒸汽加热器5，将氮气11和高温水蒸气进入蒸汽加热器5进行热量交换，得到高温氮气12，并将所产生的蒸汽凝液排出。
61.第二步：将吹扫介质流量调节阀v
‑
7和v
‑
8关闭，微开吹扫介质流量调节阀v
‑
9，即使用吹扫管线9。高温氮气12进入吹扫单元b，经吹扫管线9对物料输送管线6进行吹扫预热，预热的温升速率为3℃/min，预热的时间为1h。当吹扫介质温度指示器ti
‑
01的温度显示达到180℃时，对物料输送管线6的吹扫预热完成。
62.第三步：在管线温度指示器ti
‑
02所指示的温度高于重质油的凝点10℃之前，开始吹扫。止逆阀v
‑
6关闭，调大吹扫介质流量调节阀v
‑
9的开度，吹扫管线9中的高温氮气12对其下游段的物料输送管线6进行吹扫作业。当吹扫压力指示器pi
‑
01的压力显示降低，同时物料吹出管线10的出料端不再有吹扫物料出现时，将吹扫介质流量调节阀v
‑
9关闭，第一段管线的吹扫作业结束。
63.第四步：使用吹扫管线8对其下游段的物料输送管线6进行吹扫作业，方法同上述第二步、第三步，直至第二段管线的吹扫作业结束。然后由下游至上游依次使用不同的吹扫管线分别进行上述分段吹扫。
64.第五步：物料输送管线6的各段吹扫完毕后，关闭全部的吹扫介质流量调节阀v
‑
7、v
‑
8和v
‑
9，停用蒸汽加热器5。吹扫压力指示器pi
‑
01的压力显示接近常压后，关闭出料控制阀v
‑
3，清理物料收集槽车4中的吹扫物料并回收再利用。
65.以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。