應(yīng)輝

摘要：化工廠對蒸汽伴熱管道的設(shè)置有許多嚴(yán)格的要求。只有這樣才能設(shè)計科學(xué)、合理，減少采購和安裝成本，盡量減少安裝困難，蒸汽管道的工作效率提高，蒸汽管道的安全性增加，蒸汽伴熱管道發(fā)揮正常作用。

關(guān)鍵詞：化工工藝管道;蒸汽伴熱設(shè)計;分析;

根據(jù)介質(zhì)運(yùn)輸?shù)奶匦詠韯澐?，可以分為保溫輸送方式、不保溫輸送方式以及保溫伴熱管道的輸送。從?jié)能方面而言，保溫伴熱輸送有助于減小熱損失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。從化工工藝的層面上而言，減小一些冷凝狀態(tài)下的物質(zhì)氣化溢出，可以有效減小一些腐蝕性氣體對化工工藝設(shè)備的腐蝕，達(dá)到保護(hù)化工工藝設(shè)備的目的。

一、蒸汽伴熱系統(tǒng)的設(shè)計要求

1.蒸汽分配站管道布置的要求。蒸汽分配站用做實(shí)現(xiàn)蒸汽總管道的蒸汽進(jìn)行有效分配，有效避免管道內(nèi)部的不同區(qū)域產(chǎn)生冷凝水。通常而言，蒸汽分配站的管道布置應(yīng)遵循以下幾個原則。（1）為了方便分配站向不同區(qū)域散發(fā)蒸汽，通常蒸汽分配站的布置會采用水平或者立式結(jié)構(gòu)，如此可以有效的實(shí)現(xiàn)均勻分配。（2）分配站接管數(shù)有如下要求。對于DN40型的蒸汽分配站而言，其設(shè)置的接管口一般為DNl5型或DN20型，通常設(shè)置不超過6個。DNS0型的蒸汽分配站設(shè)置的DNl5型或DN20型蒸汽接管口不超過10個，每個分配站都應(yīng)預(yù)留1—2個備用口，用作實(shí)現(xiàn)緊急情況下的蒸汽分配。（3）伴熱供氣組的區(qū)域范圍應(yīng)合理設(shè)置，通常在3m范圍以內(nèi)。（4）蒸汽分配站應(yīng)盡可能的靠近墻柱等設(shè)置，有效確保蒸汽分配站管道的穩(wěn)定性。此外，蒸汽分配站管道應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的切斷閥門，通常設(shè)計于管道的出口附近。總管處還應(yīng)設(shè)計相應(yīng)的換氣閥門，設(shè)計于切斷閥門的前側(cè)。此外，為了保障分配站的運(yùn)作安全，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的疏水閥門，其中排液管與切斷閥應(yīng)相間設(shè)計。（5）伴熱工期管道中的主管頂部應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的蒸汽引出管道，蒸汽通常通過伴熱站的頂部或者水平位置引出。與此同時，管道分配站設(shè)置相應(yīng)的固定支架以及滑動支架，方便管道引氣。

2.冷凝液收集站管道布置設(shè)計的要求。冷凝液收集站用來進(jìn)行冷凝液的收集與處理，通常而言，冷凝液都具有一定的化學(xué)腐蝕性，為了更加方便將管道內(nèi)的冷凝液排除，有效保護(hù)相應(yīng)的設(shè)備，需要通過合理的設(shè)計來實(shí)現(xiàn)。通常情況下，冷凝液收集站的設(shè)計與蒸汽分配的設(shè)計相互呼應(yīng)。即冷凝液收集站的管道接管數(shù)與蒸汽收集液的管道接管數(shù)相一致。所不同的是，為了方便冷凝液的排除，通常冷凝液收集站的備用口設(shè)置比蒸汽分配站的備用口要多1—2個，并且一般情況下備用口都是使用閥門封閉的狀態(tài)。為了便于冷凝液的排除，一般冷凝液收集管道距離收集站應(yīng)盡可能短，防止冷凝液受熱蒸發(fā)，造成危險。

二、蒸汽伴熱的設(shè)計組成部分

1.蒸汽伴管流程圖：（1）表示界區(qū)（或裝置）內(nèi)外所有需要伴熱的設(shè)備和管道的伴熱系統(tǒng);（2）圖例和代號與管道儀表流程圖所用圖例與代號應(yīng)一致;（3）若被伴熱管道太長必須分段伴熱時，應(yīng)注明被伴熱管道的段次。段次順序按被伴熱管道介質(zhì)流向編號，注明在管道號的后面;（4）蒸汽分配站和冷凝水收集站的型式（立式或臥式）應(yīng)與伴熱管道布置圖相同;（5）圖面內(nèi)容應(yīng)包括蒸汽進(jìn)口管（從氣源管引汽）、蒸汽分配站、伴管（僅局部表示，并標(biāo)注首末序號）、冷凝水收集站及冷凝水回收系統(tǒng)（或不回收直接排入下水道）。

2.伴管和伴管站的管道布置圖：①對于全部所有需要蒸汽伴熱的管道，采用實(shí)粗線將其在伴管管道布置圖上進(jìn)行充分的表示出來;②全部所有蒸汽伴管的管道號要在伴管管道布置圖上標(biāo)注出來;③全部所有的蒸汽伴管站和收集站，在伴管管道布置圖上都要顯示;④蒸汽分配站和冷凝液收集站同樣要標(biāo)注在相應(yīng)的伴管管道平面圖中，等待工藝管道安裝完畢以后，對在操作通道上設(shè)置分配站的方位應(yīng)該適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。伴管和伴管站一覽表按照《化工裝置管道布置設(shè)計內(nèi)容和深度規(guī)定》中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行實(shí)施。在蒸汽分配站的上部將非自導(dǎo)形蒸汽分配站的蒸汽引入，常用設(shè)置位置在1樓，因冷凝水和蒸汽主管通常以架空的方式在管廊中敷設(shè);在蒸汽分配站的下部引入自導(dǎo)式蒸汽分配站的蒸汽，常用的設(shè)置位置是在兩層樓面以上，而引入管的位置需要高于蒸汽主管。伴管站的識別標(biāo)簽：伴管站需要對伴管的起始點(diǎn)、編號做明確的標(biāo)注，每根伴管上要設(shè)立兩個相同的標(biāo)識，一個設(shè)置在蒸汽分配站上，另一個設(shè)置在冷凝水收集站上，這可以為查找和維修取得便利條件。

3.蒸汽分配站和疏水分配站的設(shè)置宜符合下列要求：①蒸汽分配站可水平安裝或垂直安裝，蒸汽引入管可從側(cè)面或頂部接入。疏水站可水平安裝或垂直安裝，凝結(jié)水引出管可從側(cè)面或頂部接出;②在3m半徑范圍內(nèi)如有3個或3個以上的伴熱及回收點(diǎn)時，蒸汽伴熱系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置蒸汽分配站和疏水站;③蒸汽分配站和疏水站宜預(yù)留1個或2個備用接頭;④在同一個蒸汽分配站的最短蒸汽伴管的當(dāng)量長度不宜小于最長伴管當(dāng)量長度的70%;⑤蒸汽分配管和疏水站集合管的長度應(yīng)根據(jù)引入或引出伴管的數(shù)量確定。為縮短分配管及集合管的長度，其伴管上的閥門可錯開布置

三、蒸汽伴熱管設(shè)計分析

1.伴熱蒸汽管的最大長度選擇。對于化工工藝管道的蒸汽伴熱而言，其管道的有效伴熱長度與伴熱管的直徑之間相關(guān)，通常情況而言，伴熱管的直徑越大，所需要的有效伴熱長度就相應(yīng)越長。在進(jìn)行化工工藝管道的蒸汽伴熱設(shè)計時，應(yīng)保證伴熱管的伴熱起點(diǎn)盡可能的靠近蒸汽分配站。為了有效的保證蒸汽伴熱的效果以及冷凝液收集的效果，通常而言整體的管道伴熱系統(tǒng)應(yīng)控制在30m以內(nèi)。在同一個蒸汽分配站的蒸汽伴管當(dāng)量長度大致相等時，最短蒸汽伴管的當(dāng)量長度不宜小于最長伴管當(dāng)量長度的70%。

2.伴熱管材料的選用標(biāo)準(zhǔn)。伴熱管一般有三種材料可供選擇。分別為碳鋼管、不銹鋼管以及紫銅管。當(dāng)前國內(nèi)的化工裝置大都使用碳鋼管與不銹鋼管作為伴熱管居多。這主要是基于成本方面的考慮，雖然紫銅管有著更加優(yōu)良的傳熱效果，但是其造價相比前兩種要高出很多。蒸汽伴管的規(guī)格一般為碳鋼管有DNl5、DN20和DN25三種，不銹鋼管則主要為15×1.2、12×1.2兩種。通常情況下蒸汽伴管的材質(zhì)選擇與蒸汽總管保持一致。即蒸汽伴管為不銹鋼材質(zhì)時，蒸汽總管亦選用不銹鋼材質(zhì)，如此方便兩者之間的焊接。

總之，從設(shè)計的角度來看，蒸汽伴熱管道的設(shè)計應(yīng)綜合考慮多方面的因素，并結(jié)合各方面因素的綜合考慮，才能達(dá)到最優(yōu)設(shè)計。化工過程管道蒸汽伴熱設(shè)計不僅可以節(jié)約化工過程的成本，而且能夠有效地保證設(shè)備的安全和耐久性，具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]康慧.石油化工裝置蒸汽伴熱管的設(shè)計.2017.

[2]張丹陽.探討化工化工工藝管道的蒸汽伴熱設(shè)計分析.2018.