劉必強(qiáng)

（新疆華澳能源化工股份有限公司,新疆 克拉瑪依 834000）

石油是人們生產(chǎn)生活中的一項(xiàng)重要能源，在人們的日常生活中扮演著重要的角色，但石油作為一種不可再生的能源，因而在設(shè)置工藝管道時(shí)要考慮到如何減少能源的消耗的問題，伴熱設(shè)計(jì)就是其中的一種方法。在生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)中為了減少設(shè)備和管道在運(yùn)行的過程中吸收或散發(fā)熱量，因而隔熱相當(dāng)重要，隨之產(chǎn)生的絕熱工程也逐步在化工裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。工藝管道通常采用的伴熱設(shè)計(jì)是：內(nèi)伴熱管伴熱、外伴熱管伴熱、夾套伴熱以及電伴熱。接下來先對(duì)工藝管道的伴管以及夾套管伴熱進(jìn)行分析。

1 應(yīng)采用管道伴熱方式的工藝管道及其選用原則

明確哪些工藝管道適用于伴管或夾管伴熱的方式有著重要的意義，因?yàn)閷⒉贿m用的伴熱方式盲目地應(yīng)用于工藝管道中，不根據(jù)具體情況很可能造成偏差，達(dá)不到伴熱管道的效果甚至造成一些危害。而具體選用中，也應(yīng)把握不同情況中的選用原則，選擇合適的管道伴熱方式。

1.1 應(yīng)采用管道伴熱方式的工藝管道

在石油化工裝置中工藝管道的伴熱設(shè)計(jì)應(yīng)采用伴管或夾管的方式，為了及時(shí)彌補(bǔ)管內(nèi)介質(zhì)的消耗，要及時(shí)從外部進(jìn)行補(bǔ)充以維持輸送過程中介質(zhì)溫度的管道。也適用于氣體管道中，因?yàn)樵跓崃肯牡倪^程中可能產(chǎn)生凝液，最后影響管道的正常工作或造成腐蝕。在一些情況中，輸送介質(zhì)的壓力會(huì)急劇下降，溫度迅速減低甚至凍結(jié)管道造成堵塞，而另一種情況下的溫度下降是由于輸送過程中切換操作或間接性停止輸送造成的，在這種情況下也極有可能造成管道的凝結(jié)。在介質(zhì)的整個(gè)輸送中，還有可能會(huì)因?yàn)闊崃康膿p耗造成結(jié)晶影響管道的流通，也有可能輸送介質(zhì)在環(huán)境溫度的作用下很容易就造成凝固。

1.2 伴管伴熱中應(yīng)注意的選用原則

一般伴管伴熱在選用時(shí)，凝固點(diǎn)的管道溫度要高于或接近于輸送過程中介質(zhì)的終端溫度或者環(huán)境的溫度時(shí)要使用伴管伴熱。在一些需要伴熱的氣體管道中，環(huán)境溫度低于輸送介質(zhì)的露點(diǎn)時(shí)，或一些適合熱水伴管伴熱的管道，其中的介質(zhì)溫度不高，一般低于其所能達(dá)到的凝固點(diǎn)的管道，或以40℃為臨界點(diǎn)，液體狀的介質(zhì)凝固點(diǎn)低于這個(gè)臨界點(diǎn)的以及氣體介質(zhì)的露點(diǎn)較之環(huán)境溫度較高的但又低于臨界點(diǎn)溫度的管道。

2 常見的工藝管道伴熱介質(zhì)及蒸汽伴管的設(shè)計(jì)事項(xiàng)

選擇正確的介質(zhì)能有效地發(fā)揮工藝管道的伴熱作用，降低輸送過程中能源的消耗。蒸汽伴管作為石油化工裝置中工藝管道的伴熱設(shè)計(jì)中常用的伴熱方式，應(yīng)在使用的過程中注意具體的蒸汽伴管設(shè)計(jì)事項(xiàng)。

2.1 常見的工藝管道伴熱介質(zhì)

常見的工藝管道伴熱介質(zhì)主要有兩種：一種是熱水，另一種是蒸汽，但這兩種使用的溫度有所不同。在使用熱水這種介質(zhì)時(shí)，溫度一般較低或在不能使用高溫伴熱介質(zhì)的情況下，將熱水當(dāng)做一種熱源；在使用蒸汽作為介質(zhì)時(shí)，管內(nèi)輸送介質(zhì)的溫度應(yīng)小于150℃的伴熱環(huán)境下，注意在選擇介質(zhì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體的溫度操作要求進(jìn)行選擇。

2.2 蒸汽伴管的設(shè)計(jì)事項(xiàng)

蒸汽伴管在使用過程中要注意具體的伴熱及保溫的適用范圍，具體適用于管道或設(shè)備中介質(zhì)凝固點(diǎn)及粘度較大的情況；也適用于整體溫度較高的情況，不論是工藝的介質(zhì)還是設(shè)備或管道區(qū)域內(nèi)防爆等級(jí)高時(shí)，在腐蝕性或熱敏性強(qiáng)度大的介質(zhì)中也同樣適用。而蒸汽伴管不同于其他的伴管方式，使用的是一種特定的飽和蒸汽來加熱，以50℃為臨界點(diǎn)，輸送介質(zhì)的凝固點(diǎn)高于或低于這個(gè)凝固點(diǎn)時(shí)，所采用的蒸汽伴管保溫也有異。

在具體的蒸汽伴管的設(shè)計(jì)事項(xiàng)中，首先要選擇合適的管道伴熱管的管徑以及配備相應(yīng)的管道伴熱管數(shù)，在一般情況下，采用的是普通管徑的伴熱管，但在一些情況中也會(huì)使用較大伴熱管的管徑。在確定伴熱管管數(shù)時(shí)要根據(jù)具體的輸送介質(zhì)以及管道的直徑來確定，還要根據(jù)具體的工程規(guī)劃要求，依據(jù)具體的絕熱保溫等級(jí)和相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行確定。其次，要對(duì)伴熱管的補(bǔ)償要求進(jìn)行了解，在一些不能進(jìn)行自然補(bǔ)償中要在一定距離內(nèi)增加補(bǔ)償器，一般使用的是U型或螺旋長繞型；在轉(zhuǎn)彎處的自然補(bǔ)償中要作伴管固定點(diǎn)，保護(hù)伴管的保溫結(jié)構(gòu)；而伴管的固定點(diǎn)最好使用扎帶進(jìn)行捆綁固定，其中還應(yīng)加入隔離墊。

3 伴管設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題

半管設(shè)計(jì)中要注意的問題比較多，在引出伴管蒸汽時(shí)應(yīng)從頂部入手，還得在接近引出的位置上設(shè)置切斷閥并保持在水平的管道上，而伴管蒸汽的引入也應(yīng)從高處開始，減少U型路線的經(jīng)過，減少氣阻及液阻的產(chǎn)生，最后讓凝結(jié)水從低處排除；在疏水閥的安置上應(yīng)注意獨(dú)立在每根管上安裝不能與其它伴管合用，回收后的凝結(jié)水應(yīng)集中進(jìn)行排放；在輸送介質(zhì)的過程中為防止蒸汽進(jìn)入凝結(jié)水管中，導(dǎo)致系統(tǒng)的背壓升高，最終擾亂了凝結(jié)水系統(tǒng)的工作，因而旁路閥不應(yīng)安裝在疏水閥組中；在伴管敷設(shè)上，被伴管進(jìn)行水平敷設(shè)時(shí)要將伴管放置在被伴管的下方或兩側(cè)，而在被伴管垂直敷設(shè)時(shí)，依據(jù)伴管的數(shù)量要圍繞被伴管作均勻地敷設(shè)，伴管敷設(shè)應(yīng)順著自身的外形，但盡量減少U型的敷設(shè)；在主管與支管的伴熱不統(tǒng)一時(shí)，主管伴熱而支管沒有伴熱時(shí)要將支管的第一個(gè)切斷閥進(jìn)行伴熱；伴管的連接處應(yīng)用焊接的方式，順著外形到被伴管的一些位置時(shí)要注意使用法蘭或活接頭的方式連接。

石油化工裝置中工藝管道的伴熱設(shè)計(jì)涉及到諸多問題，其中主要要了解工藝管道伴熱設(shè)計(jì)的主要方式，以及各方式中的注意要點(diǎn)，在具體的操作設(shè)計(jì)上要調(diào)節(jié)各方面的因素以保證管道伴熱設(shè)計(jì)的效果。在當(dāng)前石油化工行業(yè)高速發(fā)展的情況下仍應(yīng)注意能源的節(jié)約，利用工藝管道的伴熱設(shè)計(jì)降低介質(zhì)輸送過程中的消耗，提高石油化工行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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