一种基于物联网的胺液腐蚀性检测系统及其应用技术方案

本发明专利技术涉及C02F9/14领域，尤其涉及一种基于物联网的胺液腐蚀性检测系统及其应用，所述检测系统包括探测模块、数据通讯模块、数据分析模块。本发明专利技术细化了现有技术中远程操作的模式，更有针对性的对胺液的腐蚀性问题进行监控，监控模式实时、远程、精密，替代了传统的人工检修；采用先进的物联网和5G技术，并与基于大数据系统的互联网云平台相连接，实现了监控、分析、预警和操作一体化无人工参与。预警和操作一体化无人工参与。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的胺液腐蚀性检测系统及其应用


[0001]本专利技术涉及C02F9/14领域，尤其涉及一种基于物联网的胺液腐蚀性检测系统及其应用。

技术介绍

[0002]在石油化工厂的生产过程中，胺液的净化是十分重要的一环，MDEA是常用的胺液净化液，主要用于二氧化碳、硫化氢等酸性气体的吸收净化。在净化过程中，由于腐蚀性气体H2S和CO2的存在，对碳钢有明显的化学腐蚀，根据腐蚀面积的不同，H2S和CO2对脱硫装置可以分为大面积的全面腐蚀、点蚀或流动诱使局部腐蚀以及在有H2S存在条件下产生的应力腐蚀。
[0003]H2S气体溶于水后，电离使得水溶液呈酸性，进而导致对钢铁的严重腐蚀。CO2气体溶于水后，在100℃左右时，碳酸附着于钢铁表面产生附着力小的FeCO3，发生均匀腐蚀和点蚀。而胺液净化的再生塔温度一般为110℃左右，此时的钢铁表面形成三层的厚且疏松的膜结构，第一层为松散的絮状孔洞，第二层为钢铁结构的晶体颗粒析出，第三层为致密的裂纹和孔隙，造成钢铁从内到外锈蚀。
[0004]另外，MDEA在胺液净化时会氧化降解并生成酸性热稳定性盐(HSS)，酸性盐溶液的生成同样会造成设备的严重腐蚀；重沸器在运行过程中会受到流体冲蚀而导致局部腐蚀；溶剂中的杂质的冲击也会加重酸蚀膜的脱落，对钢铁的内部结构造成新的腐蚀。综上，胺液腐蚀对装置内的管道、内壁的金属产生十分严重的影响和破坏，为企业的安全生产带来隐患，同时也加重了企业的经济负担，因此开发一款对胺液净化装置的腐蚀性检测系统是一种十分实用和有意义的项目。
[0005]CN104694932A公开了一种用于石油与天然气工业装置防腐蚀措施的优化方法，通过对材质、工艺和监测措施的优化来达到对整体腐蚀性能的优化，然而其优化方法只能与自身厂区应用，无法将方法同现有的大数据和5G物联网等技术联系，做到智能化和一体化。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一个方面提供了一种基于物联网的胺液腐蚀性检测系统，所述检测系统包括探测模块、数据通讯模块、数据分析模块。
[0007]作为一种优选的实施方式，所述探测模块用于收集腐蚀情况的相关数据，并传输至数据通讯模块。
[0008]作为一种优选的实施方式，所述探测模块包括探测传感器和信号收集器。
[0009]作为一种优选的实施方式，所述探测传感器包括铜片腐蚀测定仪、超声波型探头、电阻探针、电感探针、电化学探针、磁感探测仪中的至少一种。
[0010]优选的，所述探测传感器为超声波型探头。
[0011]优选的，所述超声波型探头为非接触式超声波型探头。
[0012]本专利技术的非接触式超声波型探头设置在装置的管道外壁或装置节点的出入口处，
数量可以依照装置的监测情况自由限定，呈点阵分布的超声波型探头覆盖了受监区域的各个重要装置节点，各个超声波型探头之间为并联设置。
[0013]作为一种优选的实施方式，所述探测传感器和信号收集器为无线通讯连接。
[0014]所述探测器通过无线通讯与信号收集器通讯。通讯收集器和工业网关通过MODBUS或无线通讯协议和工业网关的链接，并通过工业网关将数据通过互联网或5G传入云监控平台。云监控平台通过软件接口调用探测器的配套软件进行数据分析。
[0015]优选的，所述传感器为无线壁厚检测传感器。
[0016]无线壁厚检测传感器能够利用管道腐蚀情况导致壁厚出现细微的变化的原理，收集超声波遇到管道表面的时间与遇到管道背面的时间差值并传输至数据通讯模块。
[0017]胺液的腐蚀监测可以在设备运行时通过监测设备表面有无裂纹、有无局部腐蚀穿孔的风险、剩余壁厚是多少等来监测设备的腐蚀情况，本专利技术所采用的无线壁厚检测传感器即能感应微小的壁厚变化，从而达到监测和预警的效果。
[0018]作为一种优选的实施方式，所述探测传感器的安装位置包括再生塔顶空冷器出入口、重沸器出入口、吸收塔出入口、储罐出入口、闪蒸罐出入口中的至少一处。
[0019]作为一种优选的实施方式，所述数据通讯模块用于收集探测模块传输的数据至独立的数据库，云平台嵌入传感器配套的软件对数据进行数据的分析、对比。
[0020]本专利技术所述的分析包括但不限于统计学中常用的分析方法，例如均值差异检验、拟合优度检验。
[0021]将与超声波型探头设定位置的设计腐蚀余量为最大减薄数值，对比金属损失和设计腐蚀余量来判断腐蚀程度，本专利技术所述的对比包括将数据与设计腐蚀余量数据的偏差值进行比对，并将比对后的偏差值进行等级分类，依次分为安全数据、预警数据和警报数据三组数据。
[0022]优选的，将测量壁厚和管道材料壁厚偏差值大于对比腐蚀余量70％的数据定义为安全数据。
[0023]优选的，将测量壁厚和管道材料壁厚偏差值大于对比腐蚀余量30％的数据定义为预警数据。
[0024]优选的，将测量壁厚和管道材料壁厚偏差值大于对比腐蚀余量10％的数据定义为预警数据。
[0025]作为一种优选的实施方式，所述数据分析模块提供和工业网关的通讯，对接物联网的工业网关，并在云平台中采用嵌入的分析软件进行数据双向对接，包括历史数据库、预警通道。
[0026]优选的，所述历史数据库对接和储存数据通讯模块中的安全数据。
[0027]优选的，所述预警通道包括提示预警和安全预警。
[0028]优选的，所述提示预警对接数据通讯模块中的预警数据，并通过信号灯的方式提示操作员做相应处理。
[0029]优选的，所述安全预警对接数据分析模块中的警报数据，并通过软件信号灯提示操作员做相应调查和数据复核。
[0030]作为一种优选的实施方式，所述数据对接模块与云平台进行数据和指示信号的对接。
[0031]所述数据对接模块一方面与数据分析模块中的数据对接，另一方面与云平台自动化控制系统对接，安全数据进入历史数据库进行分类储存，预警数据进入预警通道对操作员实时发出信号指示操作，警报数据在向操作员发出操作信号的同时启动自保程序，通过云平台的自动化操作程序的控制，实施对腐蚀性胺液的缓蚀处理。
[0032]所述云平台是一个运用人工智能算法、程序化的信息分析模式、全自动的报警系统来运行自身的信息采集模块、云平台分析模块、优化处理模块的全自动管理系统，将数据分析模块与云平台对接，能够系统性的进行分析处理，打破地域和距离的限制，实现远程实时监控。
[0033]本专利技术的第二个方面提供了一种基于物联网的胺液腐蚀性检测系统在炼油厂、天然气净化装置、石油化工厂、煤化工厂、烟道气脱硫、二氧化碳回收利用装置中的应用。
[0034]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0035]1.细化了现有技术中远程腐蚀监控的操作模式，更有针对性的对胺液的腐蚀性问题进行监控，监控模式实时、远程、精密，替代了传统的人工检修。
[0036]2.采用先进的物联网和5G技术，并与基于大数据系统的互联网云平台相连接，实现了监控、分析、预警和操作一体化无人工参与。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的胺液腐蚀性检测系统，其特征在于，所述检测系统包括探测模块、数据通讯模块、数据分析模块。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的胺液腐蚀性检测系统，其特征在于，所述探测模块用于收集腐蚀情况的相关数据，并传输至数据通讯模块。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述的一种基于物联网的胺液腐蚀性检测系统，其特征在于，所述探测模块包括探测传感器和信号收集器。4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的胺液腐蚀性检测系统，其特征在于，所述探测传感器包括铜片腐蚀测定仪、超声波型探头、电阻探针、电感探针、电化学探针、磁感探测仪中的至少一种。5.根据权利要求3
‑
4任一项所述的一种基于物联网的胺液腐蚀性检测系统，其特征在于，所述探测传感器和信号收集器为无线通讯连接。6.根据权利要求3
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5任一项所述的一种基于物联网的胺液腐蚀性检测系统，其特征在于，所述探测传感器的安...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶伟强，赵学法，
申请(专利权)人：云成达杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：