加氫熱高分空冷器系統(tǒng)流動腐蝕預測及監(jiān)測管理平臺開發(fā).pdf

1、能源是社會、經(jīng)濟發(fā)展的基礎，石油化工是我國能源工業(yè)的重要支撐。然而，隨著我國原油資源的枯竭，中東高硫、高酸、含氯劣質原油進口量的逐年增加，許多石化企業(yè)的加氫裝置普遍出現(xiàn)流動腐蝕失效引發(fā)的設備管束局部穿孔、爆管甚至爆炸、火災等非計劃停工事故，嚴重威脅裝置和人身安全。因此，面對復雜的石化工藝關聯(lián)過程，如何實現(xiàn)流動腐蝕預測和監(jiān)測的科學管理一直是學術界和工程界關注的焦點。
　　本文以加氫熱高分空冷器系統(tǒng)的流動腐蝕為研究對象，開展流動腐蝕預

2、測及狀態(tài)監(jiān)測技術研究。取得的主要研究成果包括：1）基于工藝關聯(lián)過程確定流動腐蝕回路，采用ASPEN軟件構建工藝模型，獲得多相流相態(tài)變化及腐蝕性介質分布規(guī)律，明確空冷器的流動腐蝕失效機理為多相流沖蝕；2）結合傳熱計算獲得空冷管束內流體溫度分布規(guī)律，運用 CFD數(shù)值模擬獲得的剪切應力表征空冷器管束沖蝕失效的危險區(qū)域，并根據(jù)遠場渦流檢測結果驗證了沖蝕預測方法的準確性；3）基于多相流沖蝕預測結果，構建基于沖蝕失效模式的空冷器系統(tǒng)防控體系，建立包

3、括流速、NH4HS濃度、H2S分壓、pH值和Cl-含量等流動腐蝕防控參數(shù)群的軟測量模型，確定防控參數(shù)的控制指標及超標后的監(jiān)管措施；4）以流動腐蝕防控體系為基礎，基于 C/S模式開發(fā)空冷器系統(tǒng)流動腐蝕監(jiān)管平臺，實現(xiàn) DCS系統(tǒng)、LIMS系統(tǒng)的遠程基礎工況數(shù)據(jù)的實時采集；通過自動控制服務器實現(xiàn)應用程序與 ASPEN模型交互，計算腐蝕防控參數(shù)實時值，并與控制指標對比評價空冷器系統(tǒng)腐蝕狀態(tài)，對超標參數(shù)進行聲光報警并給出處理措施。現(xiàn)場應用結果表明

4、，開發(fā)的監(jiān)測管理平臺可實現(xiàn)流動腐蝕狀態(tài)在線實時監(jiān)管，降低空冷器系統(tǒng)流動腐蝕風險，提高設備系統(tǒng)的優(yōu)化運行水平，保障裝置安全、穩(wěn)定、長周期運行。
　　本文創(chuàng)新性包括：1）基于工藝仿真、傳熱計算及流動數(shù)值模擬構建流動腐蝕失效預測模型，明確空冷器系統(tǒng)的多相流沖蝕機理及危險區(qū)域；2）基于流動腐蝕預測，確定空冷器系統(tǒng)流動腐蝕防控參數(shù)群，并通過數(shù)理建模實現(xiàn)腐蝕防控參數(shù)的軟測量；3）利用.NET Remoting技術開發(fā)基于C/S模式的流動腐蝕狀