[发明专利]获取管路中环烷酸临界流速的方法

说明书

本发明实施方式提供一种获取管路中环烷酸临界流速的方法，所述管路的内管壁包覆有腐蚀产物膜，所述方法包括：当所述环烷酸在所述管路中流动时，在预定区域检测所述环烷酸的当前流速，并获取所述环烷酸在当前流速下对管壁产生的剪应力；当所述环烷酸在第一流速下产生的剪应力达到所述腐蚀产物膜的剪应力强度时，将所述第一流速作为所述环烷酸在所述管路中的临界流速。本发明上述技术方案考虑到了环烷酸腐蚀形态与流速的关系，实现环烷酸腐蚀预测，以便弄清楚流速对炼油装置环烷酸腐蚀的影响规律，对炼厂加工含酸、高酸原油时的设备防腐工作具有重要的指导意义。

技术领域

本发明涉及炼油装置腐蚀风险评价领域，具体地涉及一种获取管路中环烷酸临界流速的方法。

背景技术

环烷酸是一类十分复杂、有着宽沸程范围的羧酸混合物的总称，通式为R-COOH。在炼油装置的实际生产过程中，因为环烷酸和硫化物两种腐蚀介质总是共同存在，环烷酸腐蚀、高温硫化物腐蚀发生的温度也大体相近，因此环烷酸腐蚀总是和硫化物腐蚀相伴相随，相互作用，相互影响的。环烷酸腐蚀主要与材质、温度、硫含量、酸值、流速等因素相关。《APIRP 581 Risk-Based Inspection Methodology》给出了环烷酸腐蚀预测的经验数据表，但仅仅考虑了材质、温度、硫含量、酸值四个参数的影响，没有考虑流速的影响，在应用上存在局限性，在流速较高情况下，预测的结果误差大。

事实上，环烷酸腐蚀形态和流速密切相关，在低流速区域，环烷酸腐蚀一般表现为均匀腐蚀，在高流速区域，由于冲蚀作用明显，多表现为顺流方向的沟槽状局部腐蚀。在炼油装置中环烷酸腐蚀最为严重的部位往往是流速较高或流态发生突变的高温重油部位。如常压炉、减压炉的炉出口、弯头、三通、阀门、热油泵、热电偶插入处、转油线、常压塔、减压塔进料口及塔内构件等，采用《API RP 581Risk-Based Inspection Methodology》的环烷酸腐蚀预测的经验数据和实际偏差很大。流速流态是影响环烷酸腐蚀的一个重要因素。众多学者对流速对环烷酸腐蚀的影响进行了大量的研究，但是到目前为止尚没有形成一种成熟的方法，供工业界用于预测流速的影响。

弄清楚流速对炼油装置环烷酸腐蚀的影响规律，无疑对炼厂加工含酸、高酸原油时的设备防腐工作具有重要的指导意义。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种准确获取管路中环烷酸临界流速的方法。

为了实现上述目的，在本发明第一方面，提供一种获取管路中环烷酸临界流速的方法，所述管路的内管壁包覆有腐蚀产物膜，所述方法包括：

当所述环烷酸在所述管路中流动时，在预定区域检测所述环烷酸的当前流速，并获取所述环烷酸在当前流速下对管壁产生的剪应力；

当所述环烷酸在第一流速下产生的剪应力达到所述腐蚀产物膜的剪应力强度时，将所述第一流速作为所述环烷酸在所述管路中的临界流速。

在本发明第二方面，还提供一种获取管路中环烷酸临界流速的方法，所述管路的内管壁包覆有腐蚀产物膜，所述方法包括：

当所述环烷酸在所述管路中流动时，在预定区域检测所述环烷酸的当前流速，并获取所述环烷酸在当前流速下对管壁产生的剪应力；

在所述腐蚀产物膜的剪应力强度小于所述腐蚀产物膜的表面硬度的情况下，当所述环烷酸在第一流速下产生的剪应力达到所述腐蚀产物膜的剪应力强度时，将所述第一流速作为所述环烷酸在所述管路中的临界流速；

在所述腐蚀产物膜的表面硬度小于所述腐蚀产物膜的剪应力强度的情况下，当所述环烷酸在第二流速下产生的剪应力达到所述腐蚀产物膜的表面硬度时，将所述第二流速作为所述环烷酸在所述管路中的临界流速。

优选的，所述获取环烷酸在当前流速下对管壁产生的剪应力，包括：

1)获取雷诺数Re：