[发明专利]减缓罐体腐蚀的装置及其应用

说明书

技术领域

本发明属于化工装置领域，具体涉及一种减缓罐体腐蚀的装置及其应用。

背景技术

石化行业中经常会用到一些长期接触高温腐蚀性介质的罐体，使得罐体容易被腐蚀，降低了设备的使用周期，甚至会引起安全事故。例如，油气分离罐通常需要长期接触高温腐蚀性介质，并且进料时流速较高，湍流和压力的变化使得油气在进入罐体时瞬间分离，流体内含有的腐蚀性气体，如酸性气、氯化氢等，也随之气化，使得流体夹杂着气泡直接冲刷着罐体壁面，极易造成油气分离罐因冲蚀、汽蚀和酸性气体腐蚀的协同作用而失效。而耐蚀合金的价格普遍较高，企业通常从经济角度考虑，在使用碳钢、低合金钢的基础上，采用增加壁厚、提高基体硬度、添加设备内衬等方式延长使用周期。但是这些方法并没有从根本上消除冲蚀、汽蚀和腐蚀对设备主体的影响。因为此类腐蚀破坏具有局部性，例如冲蚀经常发生在流体直接冲刷的部位，对于缓冲罐、回流罐、闪蒸罐等大型容器而言，为防止液体飞散喷溅或产生静电，入罐的管道末端一般设计在液面以下，或距离壁面较近的位置。由于进料口对面器壁受到冲刷的概率通常高于其他部位，从而使容器局部区域变得脆弱，更易发生减薄穿孔以及腐蚀开裂等事故。

在实际调研过程中发现，目前企业使用的进料管出口部位多数没有特殊设计，流体流向垂直于罐体内壁面，与壁面接触的液体不断更新，保护膜难以形成，使得该类型进料管对罐体造成的破坏风险性极大。此外，有一些进料管为倒T型结构，其结构型式类似于三通，该类型进料管将流体分为两股，流动速率降至一半，同时改变了流动方向，能有效缓解对前述对面器壁的冲刷，缺点是不够节省材料，对流体流动对称性要求高，且需要控制出口与封头之间的距离，不适合在原有罐体上直接更换。

随着世界范围内的能源问题引起的原油、天然气、煤炭等原料中所携带的腐蚀性介质含量日益增加，冲蚀、汽蚀和酸性气体腐蚀的危害程度和危害范围也将进一步加大。同时，企业需要通过装置规模的大型化以及装置运行周期的延长，来提高劳动生产率、降低生产成本，追求更大的经济利益。因此，从设备构造的角度提出一种有效改善设备破坏倾向性的可行方案，减缓设备的腐蚀，不仅能够降低失效风险，而且显著节省设备投资和维修费用，对于企业的裨益巨大。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种减缓罐体腐蚀的装置，在保证流体均匀分布、降低进入罐体时流动速率的基础上，节省空间、节约材料用量，降低设备投资和维修成本，进而达到风险防控和经济效益最大化兼顾的目的。

本发明的第二目的在于提供一种减缓罐体腐蚀的装置的应用，该减缓罐体腐蚀的装置能够有效避免腐蚀性介质对罐体的腐蚀作用，延长设备的使用寿命，确保设备安全、稳定、可靠的运行，因而能够应用在油气分离设备中。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种减缓罐体腐蚀的装置，包括罐体本体和设置在所述罐体本体进料口处的进料管；

所述进料管的顶端开口，底端封闭；

所述进料管的侧壁中下部开设多个通孔，且多个所述通孔均位于罐体本体内的介质液面以下。

作为进一步优选技术方案，所述进料管的径向开设的通孔数量为3～6个，优选为4～5个，进一步优选为4个；

所述进料管的轴向开设的通孔数量根据进料流量和/或进料管位于液面下方的长度确定；

所述通孔的尺寸根据进料流量和/或进料管的直径确定。

作为进一步优选技术方案，所述进料管的轴向开设的通孔数量与通孔的直径、通孔的长边长度或通孔的长轴长度的乘积为进料管在液面下端长度的1/10～7/10，优选为1/9～3/5，进一步优选为1/8～1/2；

所述通孔的直径、通孔的短边长度或通孔的短轴长度为进料管横截面周长的1/20～5/16，优选为1/17～1/4，进一步优选为1/16～3/16。

作为进一步优选技术方案，所述通孔的形状为圆形、椭圆形、矩形、梯形、正方形或正六边形中的一种或几种。

作为进一步优选技术方案，所述罐体本体的进料口处设有罐体法兰盘，所述罐体法兰盘包括外法兰盘；所述进料管的上端设有进料法兰盘；

所述进料法兰盘与外法兰盘和进罐物流管线法兰盘相适配，且所述进罐物流管线法兰盘、进料法兰盘和外法兰盘自上至下通过螺丝连接。

作为进一步优选技术方案，所述罐体本体的进料口处设有罐体法兰盘，所述罐体法兰盘包括外法兰盘和内法兰盘；所述进料管的上端设有进料法兰盘；