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专利号: 2016112289986
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种反应流出物空冷器流动腐蚀泄漏检测及风险评估控制方法,其特征在于采用以下步骤:

1)采用两排平行布置的管束连接入口管箱和出口管箱,即反应流出物空冷器将上下两排规格相同的管束结构平行安装在入口管箱和出口管箱之间,上排包括沿水平方向平行均布的m根管束结构,下排包括沿水平方向平行均布的n根管束结构,且m-n=1,上排和下排的各管束结构沿水平的排列方向交错布置;管束结构和入口管箱之间通过管束侧壁开设的通孔连通,管束结构和出口管箱之间通过管束结构端面的中心孔连通;入口管箱顶部开设有入口法兰,出口管箱底部开设有出口法兰;反应流出物空冷器每个管束结构中安装有沿同一圆周周向均布的四个结构相同的压力传感器,将所有压力传感器通过耐腐蚀同轴电缆连接至计算机数据采集卡;

2)反应流出物空冷器工作时,从入口法兰注入多相流介质,经由管束结构的侧壁通孔从入口管箱进入管束结构,并从管束结构另一端面的中心孔进入出口管箱,最后从出口法兰流出;

3)初始阶段,在反应流出物空冷器无泄漏状态时,即正常运行工况时,对每一压力传感器PXwi进行压力标定,将每一压力传感器PXwi的初始压力标记为反应流出物空冷器未泄漏状态时压力传感器PXwi的压力标定值其中PXwi表示第X排第w个管束结构中位于i位置处的压力传感器,X=m或者n,当X=m时表示安装在上排管束结构中的压力传感器,X=n时表示安装在下排管束结构中的压力传感器,w表示一排中管束结构的序号,i表示同一个管束结构中的四个压力传感器的序号位置;

4)反应流出物空冷器运行过程中,利用计算机数据采集卡对所有压力传感器进行实时压力的数据采集;

5)针对安装于同一个管束结构上的四个压力传感器,采用以下公式计算获得监测压力值的几何平均值:

式中: 为第X排第w个管束结构中的四个压力传感器监测的压力几何平均值;式中u、d、l、r分别表示同一管束结构横截面上的上、下、左、右四个压力传感器的相位号,各相位间隔90°;

6)将步骤3)、步骤4)、步骤5)所获得的每一个压力传感器PXwi的压力标定值 和所在管束结构的压力几何平均值 采用以下公式进行计算获得压力偏差值K:

其中,X表示上排管束或者下排管束,w表示一排中管束结构的序号;m表示上排管束的数量,n表示下排管束的数量;

若压力偏差值K<1%则为III级风险,若压力偏差值1%≤K<5%则为II级风险,若压力偏差值K≥5%则为I级风险;

7)根据步骤6)计算得出的压力偏差值K,若压力偏差值K≥5%,则认为压力传感器所在的管束结构出现流动腐蚀泄漏,马上堵住管束结构侧壁开设的通孔,使得入口管箱和管束之间的连接通道关闭;同时堵住管束结构另一端面的中心孔,使得出口管箱和管束之间的连接通道关闭,以避免所在管束结构发生大腐蚀泄漏状况,降低爆管风险;

2.根据权利要求1所述的一种反应流出物空冷器流动腐蚀泄漏检测及风险评估控制方法,其特征在于:所述的管束结构侧壁开设的通孔直径d满足: 其中D为管束结构的内径;

3.根据权利要求1所述的一种反应流出物空冷器流动腐蚀泄漏检测及风险评估控制方法,其特征在于:所述方法中,反应流出物空冷器流动腐蚀泄漏检测的危害源包括NH4Cl、NH4HS吸湿潮解引起的垢下腐蚀泄漏,以及铵盐溶解于水冲刷腐蚀引起的冲蚀泄漏;

4.根据权利要求1所述的一种反应流出物空冷器流动腐蚀泄漏检测及风险评估控制方法,其特征在于:所述的反应流出物空冷器具体包括入口管箱(16)、出口管箱(24)、管束(5)、厚壁管(17)、伸缩管段(1)、压力传感器(21)和螺纹压紧件(22);入口管箱(16)和出口管箱(24)平行布置并且沿横截面为矩形,入口管箱(16)布置有上下两排水平平行的管束(5),每根管束(5)两端穿过入口管箱(16)并且管束(5)与入口管箱(16)两侧箱板的通孔之间过盈配合,位于入口管箱(16)内的管束(5)侧壁开有用于介质流入到管束(5)内的水平径向通孔(15),远离出口管箱(24)的管束(5)一端通过密封压紧组件与入口管箱(16)密封连接;靠近出口管箱(24)的管束(5)一端与厚壁管(17)一端连接,厚壁管(17)另一端经压力传感组件和出口管箱(24)一侧箱板的通孔连接,出口管箱(24)另一侧箱板的通孔安装有用于泄漏时堵塞压力传感器组件中套管(18)的丝堵组件;管束(5)内设置有中心通孔,管束(5)端部的通孔内设有用于与伸缩管段(1)外螺纹配合连接的内螺纹。

5.根据权利要求4所述的一种反应流出物空冷器流动腐蚀泄漏检测及风险评估控制方法,其特征在于:所述密封压紧组件包括内凹阶梯型固定挡块(31)、外凸阶梯型压紧块(32)和伸缩管段(1);伸出入口管箱(16)外的管束(5)套装有内凹阶梯型固定挡块(31)和外凸阶梯型压紧块(32),内凹阶梯型固定挡块(31)一端面通过焊接与入口管箱(16)侧箱板联接固定,外凸阶梯型压紧块(32)通过联接螺栓(30)和螺帽(29)与内凹阶梯型固定挡块(31)另一端面固定连接,与管束(5)外壁连接的内凹阶梯型固定挡块(31)通孔孔壁开设两道密封槽,两道密封槽分别嵌入第一O型密封圈(14)和第二O型密封圈(13);内凹阶梯型固定挡块(31)与外凸阶梯型压紧块(32)之间的连接端面为阶梯型端面,阶梯型端面自内向外依次安装有第一密封圈(12)、第二密封圈(11)和第三密封圈(10),通过三个密封圈使得内凹阶梯型固定挡块(31)与外凸阶梯型压紧块(32)之间构成多级高压密封结构;

伸出入口管箱(16)外的管束(5)端面铣有阶梯孔,阶梯孔大端设有内螺纹,阶梯孔小端即为管束(5)的中心通孔;伸缩管段(1)套入管束(5)阶梯孔中,伸缩管段(1)套入管束(5)的一端铣有中心盲孔,伸缩管段(1)另一端车有阶梯轴肩,伸缩管段(1)阶梯轴肩处的管段向外依次套装有弹性密封圈(9)、滑块挡块(8)和轴端挡块(4),并在伸缩管段(1)末端装有第一旋紧螺母(2)和第一垫片(3),通过第一旋紧螺母(2)和第一垫片(3)轴向压紧轴端挡块(4),轴端挡块(4)和管束(5)的阶梯孔的大端螺纹连接;滑块挡板(8)和轴端挡块(4)相联接的端面之间嵌有第三O型密封圈(6);滑块挡板(8)和管束(5)阶梯孔大端内壁之间具有间隙,第二垫片(7)连接在滑块挡块(8)和管束(5)阶梯孔大端内壁之间并支撑在轴端挡块(4)端面。

6.根据权利要求4所述的一种反应流出物空冷器流动腐蚀泄漏检测及风险评估控制方法,其特征在于:所述的压力传感组件包括套管(18)、压力传感器(21)、螺纹压紧件(22)和第二旋紧螺母(23),在和管束(5)连接的所述厚壁管(17)一端的内径和外径分别与管束(5)内径和外径相同,管束(5)和厚壁管(17)之间通过焊接固定,厚壁管(17)另一端的外径变大,厚壁管(17)另一端伸入出口管箱(24)并与出口管箱(24)侧箱板焊接,靠近出口管箱(24)侧箱板的厚壁管(17)一端铣有内凹阶梯型中心孔,套管(18)一端套入厚壁管(17)的内凹阶梯型中心孔中,套管(18)套入内凹阶梯型中心孔的端部外铣有外凸型阶梯结构,外凸型阶梯结构和内凹阶梯型中心孔之间相配合构成阶梯密封结构,并依次在阶梯台阶之间设置一级密封圈(19)和二级密封圈(20);套管(18)外凸型阶梯结构最大端处套管(18)和厚壁管(17)内壁之间的环向间隙内嵌入有压力传感器(21),压力传感器(21)外的套管(18)另一端上套有螺纹压紧件(22)和第二旋紧螺母(23),螺纹压紧件(22)与厚壁管(17)内凹阶梯型中心孔的最大端形成螺纹配合,通过螺纹压紧件(22)将压力传感器(21)压紧在套管(18)外凸型阶梯结构最大端和套管(18)另一端的台阶处,螺纹压紧件(22)轴向通过第二旋紧螺母(23)锁紧固定。

7.根据权利要求4所述的一种反应流出物空冷器流动腐蚀泄漏检测及风险评估控制方法,其特征在于:所述的丝堵组件包括外丝堵(26)和内丝堵(27),与厚壁管(17)连接侧的出口管箱(24)另一侧箱板开设有与厚壁管(17)同轴的通孔,通孔内安装有外丝堵(26),外丝堵(26)通过焊接与箱板联接固定;外丝堵(26)开设有内螺纹(28)的通孔,内丝堵(27)通过螺纹旋入外丝堵(26)的螺纹通孔中形成螺纹联接配合;位于出口管箱(24)内的内丝堵(27)侧壁周向开设有环形凹槽,环形凹槽内嵌入外丝堵密封圈(25),外丝堵密封圈(25)使得外丝堵(26)和内丝堵(27)相密封连接。

8.根据权利要求4所述的一种反应流出物空冷器流动腐蚀泄漏检测及风险评估控制方法,其特征在于:伸入入口管箱(16)内的所述伸缩管段(1)一端端面的中心孔为锥孔;伸入厚壁管(17)内凹阶梯型中心孔内的套管(18)一端内部中心孔为锥孔。

9.根据权利要求6所述的一种反应流出物空冷器流动腐蚀泄漏检测及风险评估控制方法,其特征在于:每个所述的管束结构中,在厚壁管与套管之间的环向间隙内,沿周向间隔均布设置四个压力传感器,分别位于套管同一横截面的上、下、左、右四个位置,各个压力传感器安装的径向半径距离均相同。