缓蚀剂连续加注装置

技术领域：一种缓蚀剂连续加注装置，用于对缓蚀剂实施连续加注，属 于缓蚀剂连续加注设备的制造技术领域。

背景技术：为了减缓石油天然气井口和管道的腐蚀，在现行的石油天然 气系统中要对集输系统进行加注缓蚀剂，现有用于石油天燃气井口集输管道 的缓蚀剂加注方法主要有泵注、滴注、引射注入以及井口棒状缓蚀剂加注等； 其中，滴注是利用高位差产生的重力，缓蚀剂通过注入器，滴注到井口油套 管环形空间或管道内，这种注入器不能使缓蚀剂雾化，因此成膜效果差，易 堵塞，仅适用于较小产量的气井；引射注入是利用井口或管线富裕的压力作 动力，采用引射器将雾化后的缓蚀剂较均匀的悬浮在管道内的天然气中，然 后随着天然气的运动均匀地附着在管道内壁，形成液膜，保护管道内表面不 受腐蚀，这种引射器的雾化喷射的缺点是受井口或管线是否有富裕压力的限 制，不能用于井口的加注；棒状缓蚀剂加注是利用棒状缓蚀剂自身质量产生 的重力，通过加注阀和井口下到井底，这种棒状缓蚀剂具有较大的应用局限， 仅适用于产水量较大的气井；为了使油气井口和管线有效防腐，同时又局限 于国内现有技术都不能进行连续加注缓蚀剂，所以，目前国内气井普遍采用 缓蚀剂间歇注入；试验证明，连续加注缓蚀剂的防腐效果最好，防腐效果可 达90％以上，现有的连续注入多采用泵注，泵注是将缓蚀剂经过高压泵加压 送到加注头，在加注头内雾化后，喷射到井口油套管环形空间或管道内，现 有的泵注装置的缺点是：装置采用散件分散设计，占地面积大，缓蚀剂采用 燃油喷嘴喷射，雾化效果差，而且需要现场安装，因此质量难以控制。

发明内容：本实用新型的目的在于针对现有缓蚀剂连续加注装置喷雾效 果不理想的问题，设计一种采用集成化的、将缓蚀剂雾化喷射的缓蚀剂连续 加注装置。

本实用新型由原料储存区1、计量加注区2和加注头区3组成；原料储 存区包括缓蚀剂桶6、计量泵4；计量泵4的进口端通过管线5与缓蚀剂桶6 相连，出口端通过管线7与计量加注区的计量罐45相连；缓蚀剂桶6中的 缓蚀剂通过计量泵4被打入到计量加注区的计量罐45中；

计量加注区由计量罐45、过滤器40、柱塞泵38和阀门组成，计量罐45 的下端经过过滤器40与柱塞泵38地入口端连接，柱塞泵38的出口端经过 球阀35与管汇37相连，管汇37一路通向加注头区，另一路连接计量罐45 的顶部，构成本区域的放空回流调试系统；为了安全的目的，在管汇37通 向计量罐45的管线10上还连接有安全阀12，为了观测压力变化，在管汇 37的中间还连接有一个截止阀16和一个压力表17；计量加注区的各种阀门 由管线连接汇集在一处，采用撬装结构，可装车移动；

加注头区由高压过滤器20、四开口管汇27、加注头33、截止阀23、26、 22和闸阀30组成；高压过滤器20通过截止阀23与四开口管汇27进口端相 连；四开口管汇27出口端由管线28连接一个闸阀30后，再与加注头33连 接，四开口管汇27两边的一边连接截止阀22，截止阀22的出口端为检测口， 另一边连接一个截止阀26和一个压力表25。

启动本装置前先对本装置进行调试，方法是：打开计量加注区压力表17 下的截止阀16和放空回流管线上的球阀14、截止阀15，然后启动柱塞泵38， 并让柱塞泵38空负荷运转回流5分钟，检查无异常情况后，逐渐关闭放空 回流管线上的截止阀15，将压力升到5MPa后停止升压，再让柱塞泵38运 转回流5分钟，检查无异常情况，继续升压到设计压力并保压2分钟，测试 过程中应无异常和漏液情况，否则立即停机处理，如正常，再进入加注头区 的调试；加注头区的调试：打开计量加注区放空回流管线上的截止阀15，使 压力降到0.3MPa，然后打开连接在计量加注区四开口管汇27上的球阀19、 止回阀18、截止阀23和检测口处的截止阀22以及压力表25前端的截止阀 26，排空管内的空气，当截止阀22出口端检测口有缓蚀剂流出时，就表明 排空完成，然后关闭截止阀22，关闭放空回流管线上的截止阀15，并打开 通向加注头的闸阀30进行喷注作业；

本实用新型的优点是：本发明采用漩流涡喷雾化技术，本实用新型的集 成化撬装设计，减少了连接管线长度，便于设备的移动，具有压力损失小， 能将缓蚀剂均匀雾化喷射在采油采气井口或者管道表面的特点，以及可连续 加注的优点。

附图说明：

图1为本实用新型加注工艺三部分的流程原理框图。

图2为本实用新型工艺流程图。

图3为本实用新型加注头喷嘴33的剖视结构示意图。

图4为本实用新型加注头喷嘴33横切面俯视结构图。

具体实施方式：下面结合附图给出本实用新型的最佳实施例：本实用新 型由原料储存区1、计量加注区2和加注头区3组成；原料储存区1包括缓 蚀剂桶6、计量泵4、连接管路5和7；计量泵4的进口端与缓蚀剂桶6相连， 计量泵4的出口端与计量加注区2的计量罐45相连；缓蚀剂桶6中的缓蚀 剂通过计量泵4被打入到计量加注区2的计量罐45中；

计量加注区由计量罐45、过滤器40、柱塞泵38、阀门及连接管线组成， 计量罐45的下端通过管线44、球阀43和管线42与过滤器40连接，过滤器 40由管线39与柱塞泵38的入口端连接，柱塞泵38由电缆线9与配电室相 连，柱塞泵38的出口端由管线36经过球阀35和管线34与管汇37相连， 管汇37出口有两路，一路通过球阀19和止回阀18后与加注头区3连接， 另一路通过管线13、球阀14、截止阀15、管线10与计量罐45顶部连接， 构成本区域的放空回流调试系统；为了安全的目的，在管汇37左边通向计 量罐45的管线10上还由管线11连接有安全阀12，在管汇37的中间还连接 有一个截止阀16和一个压力表17；计量加注区2采用撬装结构，计量加注 区2的各种阀门、设备由管线连接汇集在同一个撬装底座上，可装车移动；

加注头区由高压过滤器20、四开口管汇27、加注头喷嘴33、截止阀23、 26、22和闸阀30，以及管线组成，高压过滤器20经过管线21、截止阀23 和管线24与四开口管汇27入口端相连；四开口管汇27出口端由管线28经 过闸阀30，再经过管线31与加注头喷嘴33连接，四开口管汇27两边的一 边由管线29连接一个截止阀22，截止阀22的出口端为检测口，构成加注头 区的测试端，另一边连接一个截止阀26和一个压力表25；加注头喷嘴33 由喷射器筒54、喷射器帽46和密封圈52组成，喷射器帽46由丝扣与喷射 器筒54的前端连接，为了密封，在喷射器帽46与喷射器筒54之间设置有 密封圈52，为了使缓蚀剂漩流喷出，喷射器筒54的前端的外径小于喷射器 帽46前端的内径，在喷射器筒54前端切向开有小孔47，在小孔47的前端 设置有与小孔47切向相同的螺旋沟槽55，所以，在喷射器筒54前端的外径 与喷射器帽46的内径之间形成了环空间隙51，在喷射器筒54的最前端圆周 上设置有由漩流板56构成的切向开口48，并形成漩流室50；

流体在加注头喷嘴33中的雾化过程为：流体首先由喷射器筒54前端的 切向小孔47进入带螺旋沟55的环空间隙51，由于螺旋沟55的切向与小孔 47切向相同，因此，流体在环空间隙51中紊流强度增加，然后流体经过切 向开口48进入漩流室50，切向开口48的旋向与小孔47的旋向相反，因此， 流体在漩流室50中紊流程度进一步增加，呈旋转涡流，最后流体由喷射孔 49喷出。

在启动本装置前要先对本装置进行调试，调试方法包括对计量加注区和 加注头区的调试，方法是：为了排空过滤器40内的气体，开启过滤器40上 部出口的球阀41，当球阀41出口有缓蚀剂流出时，表明排空完成，排完气 体后立即关闭球阀41；打开设置在管汇37上的压力表17下的截止阀16和 放空回流管线上的球阀14、截止阀15，然后启动柱塞泵38，让柱塞泵38 空负荷运转回流5分钟，检查各处，若无异常情况，逐渐关闭放空回流管线 上的截止阀15，将压力升到5MPa后停止升压，再让柱塞泵38运转回流5 分钟，检查各处，若无异常情况，之后继续升压到设计压力并保压2分钟， 在保压和升压过程中随时检查各处，应无异常现象和漏液情况，否则立即停 机处理，如一切正常，再进入下一步加注头区的调试；加注头区的调试，打 开计量加注区放空回流管线上的截止阀15，使压力降到0.3MPa，然后打开 连接在计量加注区四开口管汇27上的进料球阀19、止回阀18、截止阀23， 再打开加注头区测试端的截止阀22，打开压力表前端截止阀26，排空管内 的空气，当截止阀22的出口端检测口有缓蚀剂流出时，就表明排空完成， 然后关闭加注头区测试端的截止阀22，关闭放空回流管线上的截止阀15， 并打开通向加注头喷嘴33的闸阀30进行喷注作业。

操作方式如下：

正常生产状态：缓蚀剂桶6中的缓蚀剂由计量泵4向计量罐45内灌注， 计量罐45的液位不能低于吸入口，可观察液位计8，发现液体不足时，应及 时加入工作介质；通过管线44和42流向过滤器40进行第一次过滤；过滤 后的缓蚀剂，经柱塞泵38加压后，通过球阀35和管线34流向管汇37，再 经管汇37上设置的球阀19调整流量，通过止回阀18流向加注头区的高压 过滤器20进行缓蚀剂的第二次过滤；经两次过滤的缓蚀剂通过截止阀23、 四开口管汇27和闸阀30流向加注头喷嘴33，缓蚀剂在加注头喷嘴33内形 成漩流并被雾化喷射到管道32内，雾化后的缓蚀剂比较均匀地附着在钢材 表面上，形成保护膜；

停车：先停止柱塞泵38的运转，然后按先后顺序关闭主流管线上的截 止阀35、19、23和30，停止本装置的运行。