加氫熱高分空冷器系統(tǒng)流動(dòng)腐蝕預(yù)測(cè)及監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)開(kāi)發(fā).pdf

1、能源是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，石油化工是我國(guó)能源工業(yè)的重要支撐。然而，隨著我國(guó)原油資源的枯竭，中東高硫、高酸、含氯劣質(zhì)原油進(jìn)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(dòng)腐蝕失效引發(fā)的設(shè)備管束局部穿孔、爆管甚至爆炸、火災(zāi)等非計(jì)劃停工事故，嚴(yán)重威脅裝置和人身安全。因此，面對(duì)復(fù)雜的石化工藝關(guān)聯(lián)過(guò)程，如何實(shí)現(xiàn)流動(dòng)腐蝕預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)的科學(xué)管理一直是學(xué)術(shù)界和工程界關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　本文以加氫熱高分空冷器系統(tǒng)的流動(dòng)腐蝕為研究對(duì)象，開(kāi)展流動(dòng)腐蝕預(yù)

2、測(cè)及狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究。取得的主要研究成果包括：1）基于工藝關(guān)聯(lián)過(guò)程確定流動(dòng)腐蝕回路，采用ASPEN軟件構(gòu)建工藝模型，獲得多相流相態(tài)變化及腐蝕性介質(zhì)分布規(guī)律，明確空冷器的流動(dòng)腐蝕失效機(jī)理為多相流沖蝕；2）結(jié)合傳熱計(jì)算獲得空冷管束內(nèi)流體溫度分布規(guī)律，運(yùn)用 CFD數(shù)值模擬獲得的剪切應(yīng)力表征空冷器管束沖蝕失效的危險(xiǎn)區(qū)域，并根據(jù)遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了沖蝕預(yù)測(cè)方法的準(zhǔn)確性；3）基于多相流沖蝕預(yù)測(cè)結(jié)果，構(gòu)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(dòng)腐蝕防控參數(shù)群的軟測(cè)量模型，確定防控參數(shù)的控制指標(biāo)及超標(biāo)后的監(jiān)管措施；4）以流動(dòng)腐蝕防控體系為基礎(chǔ)，基于 C/S模式開(kāi)發(fā)空冷器系統(tǒng)流動(dòng)腐蝕監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn) DCS系統(tǒng)、LIMS系統(tǒng)的遠(yuǎn)程基礎(chǔ)工況數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集；通過(guò)自動(dòng)控制服務(wù)器實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序與 ASPEN模型交互，計(jì)算腐蝕防控參數(shù)實(shí)時(shí)值，并與控制指標(biāo)對(duì)比評(píng)價(jià)空冷器系統(tǒng)腐蝕狀態(tài)，對(duì)超標(biāo)參數(shù)進(jìn)行聲光報(bào)警并給出處理措施?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果表明

4、，開(kāi)發(fā)的監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)流動(dòng)腐蝕狀態(tài)在線實(shí)時(shí)監(jiān)管，降低空冷器系統(tǒng)流動(dòng)腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，提高設(shè)備系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行水平，保障裝置安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行。
　　本文創(chuàng)新性包括：1）基于工藝仿真、傳熱計(jì)算及流動(dòng)數(shù)值模擬構(gòu)建流動(dòng)腐蝕失效預(yù)測(cè)模型，明確空冷器系統(tǒng)的多相流沖蝕機(jī)理及危險(xiǎn)區(qū)域；2）基于流動(dòng)腐蝕預(yù)測(cè)，確定空冷器系統(tǒng)流動(dòng)腐蝕防控參數(shù)群，并通過(guò)數(shù)理建模實(shí)現(xiàn)腐蝕防控參數(shù)的軟測(cè)量；3）利用.NET Remoting技術(shù)開(kāi)發(fā)基于C/S模式的流動(dòng)腐蝕狀