化工管道伴热方案规定[]

1、化工管道伴热设计规定第一章 伴热方式及其选用石油化工企业中的管道，常用伴热的方法以维持生产操作及停输 期间管内介质的温度。它的特点是伴热介质取用方便，除某些特殊的 热载体外，都是由企业的公用项目系统供给。伴热方式多种多样，适 用于输送各种介质及操作条件下的工艺管道。通过几十年的实际运 行，证实安全可靠。因为工艺管道内介质的生产条件复杂，因此选用 伴热介质，确定伴热方式都应取决于工艺条件，现分析如下。一、伴热介质1 热水热水是一种不常用的伴热介质，适用于在操作温度不高或不能采 用高温伴热的介质的条件下，作为伴热的热源。当企业有这一部分余 热可以利用，而伴热点布置比较集中是时，可优先使用。有些厂用

2、于 原油罐或添加剂罐的加热，前者是为了节省蒸汽利用余热，后者是控 制热源介质的温度，防止添加剂分解变质。2蒸汽蒸汽是国内外石油化工企业中广泛采用的一种伴热介质，取用方 便，冷凝潜热大，温度易于调节，使用范围广。石油化工企业中蒸汽 可分高压、中压及低压三个系统，而用于伴热的是中、低压两个系 统，基本上能满足石化企业中工艺管道的使用要求。3热载体当蒸汽 指中、低压蒸汽）温度不能满足工艺要求时，才采用热载体作为热源。这些热载体在炼油厂中常用的有重柴油或馏程大于300 C馏分油；在石油化工企业中有联苯-联苯醚或加氢联三苯等。 热载体作伴热介质，一般用于管内介质的操作温度大于150 C的夹套伴热系统。4

3、电热 电热是一种利用电能为热源的伴热技术。电伴热安全可靠，施工 简便，能有效地进行温度控制，防止管道介质温度过热。二、伴热方式1 内伴热管伴热伴热管安装在工艺管道 以下也称主管）内部，伴热介质释放出 来的热量。全部用于补充主管内介质的热损失。这种结构的特点： 1 ）热效率高，用蒸汽作为热源时，与外伴热管比较，可以节省 1525%的蒸汽耗量；2）内伴热管的外侧传热系数 hi ，与主管内介质的流速、粘度有关； 3）因为它安装在工艺管道内部，所以伴热管的管壁加厚。无缝钢管 的自然长度一般为 813M伴热管的焊缝又不允许留在工艺管道内 部，因此弯管的数量大大增多，施工项目量随之加大。 4）伴热管的热变

4、形问题应予重视，否则将引起伴热管胀裂事故，既 影响产品质量，又要停产检修。5）这种结构型式不能用于输送有腐蚀性及热敏性介质的管道。一般 很少用于石化企业工艺管道。2 外伴热管伴热外伴热管是目前国内外石化企业普遍采用的一种伴热方式，其伴热介 质一般有蒸汽和热水两种。伴热管放出的热量，一部分补充主管 或称被伴管）内介质的热损失，另一部分通过保温层散失到四周大气 中。在硬质圆形保温预制管壳中，主管与伴热管之间有一最大的保温 空间，也就是伴热管放出的热量，几乎全部代替主管的热损失，因而 这种型式的伴热保温结构，热源的耗量是最省的。当伴热所需的传热量较大 主管输送温度大于150 C）或主管要求 有一定的

5、温升时，常规伴热设计将难以满足工艺要求，需要多管 伴热管根数超过3根）伴热。在这种情况下，应采用传热系数大的伴热 胶泥，填充在常规的外伴热管与主管之间，使它们形成一个连续式的 热结合体 则外伴热管所需要的伴热内径的伴热计算2-2)伴热管的根数凶2-3）（2）非圆形保温结构这种结构系指软质保温材料，加入某种粘合剂后，制成的圆形保 温管壳，安装经紧扎后变形为非圆形的保温结构如图2-23所示），亦称异形保温壳。这时管壳出现一个散热角a，它是主管与保温层接触部分，也就是主管通过这部分把热量散失到四周大气中去。另一个加热角 （3 ，由它传热于主管内介质的热损失。值得注意的问题是：在施工过程中异形保温结构

6、下部加热空间不得用保温材料或勾缝用料加以堵塞或填充 采用传热胶泥例 外）。否则所有的加热角绝大部分要转变为散热角，大大降低伴 热效果。如果要用某种软质保温材料，一定要在主管与伴热管的 外围包覆一层铁丝网，以保证它的加热空间。图?-3 二根佯英管这种结构形式的伴热管计算公式较圆形结构复杂。本手册仅 列出异形保温结构的保温厚度与伴热管直径的关系，不作详细推 导。异形保温结构伴热管外径与保温厚度的关系式：t，一般高于t约1040C。主管内介质的操 作温度越高，则tk-t的差值越小。ta环境温度，C；取历年一月份月平均温度的平均值a -保温层外表面向大气的放热系数；2a =1.1632W/(m?K被伴

7、介质温度C 90150.2940.49(3521.280.5890.981(61022.9123.14200.2940.49(3520.120.5890.981(61021.6322.10250.2940.49(3519.540.5890.981(61020.9121.402-6)入一保温材料制品的导热系数， W/r?K。2 带外伴热管管道的保温层经济厚度计算,计算公式见式2-5式2-6 :伴管直径mm被伴管直径，mm15602010080251501300.590.98(610151002020015012025300200170使用上表中的伴热管长度，还需注意以下两点：当伴热管在允许伴热长

8、度内出现 U形弯时，则以M计的累计上升 高度，不宜大于以蒸汽压力与疏水阀出口压力差值 (以Mpa计的40 倍。例如：蒸汽压力为 0.6Mpa疏水阀出口压力0.2Mpa。则允许累计 上升高度为40(0.6-0.2=16m(2当伴热蒸汽的冷凝水不回收时，表中伴热长度可延长2030%5. 伴热管的蒸汽耗量(1) 计算公式：| 2-8 )式中 g-蒸汽用量，kg/m?h。q1 -带外伴热管的管道热损失，w/m。H-饱和蒸汽的焓，kJ/kg。H -饱和水的焓，kJ/kg。K热损失附加系数，一般取1.151.25。(2) 推荐数值为了方便设计，单位长度和单位时间内外伴热管的蒸汽用量可按表2-4选用。(一带

9、传热胶泥外伴热管1传热胶泥的技术指标(1.有机型传热胶泥技术指标见表2-5。表2-4外伴热管的蒸汽用量kg/m ?h表2-5有机型传热胶泥技术指标蒸汽压力MPa伴管直径dNmm各种工艺管径 DNTM-II(中国 最高使用温度？c190190线膨胀系数，10-6 / c30401624压缩强度，MPa8.755.75剪切强度，MPa4.226.3导热系数W/n?K ( X 室温9.42(8.111.97(10.3190 C10.12(8.7水溶性不溶不溶储存期限月366(2无机型传热胶泥指标见表2-6项目传热胶泥型号STD/T-3TM-I(中国最高使用温度，c370370线膨胀系数，10-6 /

10、 c3.73抗压强度，MPa15.1导热系数W/m?K(Kcal/M ?h?C 12.816.3(111417.45(15粘接力MPa0.711.1表2-6无机型传热胶泥技术指标(3斯蒙传热胶泥技术指标见表2-7。表2-7斯蒙传热胶泥技术指标(1)如果采用钢伴热管、自安装日期起 60天固化。STD/T-3T-63T-80T-85适用范围适用带钩槽附件的伴热系统(1也适用于电伴热系统如阀门、泵体及设备适用极潮湿及腐蚀性气候区域特别适用于伴热阀门和类似的设备温度极限 最大 最低371 C -190 C675 C -190 C162 C -190 C190 C -190 C从伴管至主管壁的总 传热系

11、数W/n2?C 加热 冷却1102251102251101405511011014055110搭接底层的抗剪强度，KPa1380172513801725690012400690012400开始工作要求如采用钩槽系统不需要固化一般在70100C下412小时同左不需要特殊的固化步骤同左电阻0.11 OHMS/cm1.3 OHMS/cm57 OHMS/cm57 OHMS/cm储存期限一年一年30天在冷藏下一年同左2. 项目应用带有传热胶泥的外伴热管直径及根数可按表2-8选用表2-8带有传热胶泥外伴热管管径及根数选用主管 直径mm环境温度5 C环境温度-5 C环境温度-15 C环境温度-25 C被伴介

12、质温度，C被伴介质温度，C被伴介质温度，C被伴介质温度，C901201501709012015017090120150170901201501701001x151x151x201x251x151X251501x151x202001x252X152501x251x201x202x151x203003501x201x251X254001x251x252X204501x201x251x252x152x201X5002x152x151x25252X15第三章蒸汽外伴热管的安装设计( 一 一般要求1. 蒸汽外伴热管(1) 伴热管必须从主蒸汽管或蒸汽分配管顶部引出，并靠近引出处 设切断阀。(2) 每根伴热

13、管宜设疏水阀。在3M半径范围内如有三个或三个以上供汽点或排凝点时，贝y应在 该处设蒸汽分配管或凝水集合管，并应在分配管或集合管上设置备 用接头。(4) 通过疏水阀后不回收的冷凝水，宜集中引入一汽水分离器内， 将废汽高空排放，冷凝水应引至附近排水沟。(5) 每根伴热管应尽量高点供汽，沿工艺管线由高向低敷设，在最低点 排凝。并尽量减少“ U形水袋，以防止产生液阻和气阻。(6) 当主管要求伴热而支管不要求伴热时，该支管上的第一个切断阀( 靠近主管处 应予伴热。要求伴热的管道上的取样阀、放气阀、扫 线阀和排液阀等均予伴热。(7) 伴热管可不设低点排液阀。2. 带传热胶泥的伴管 .(1) 传热胶泥应根据

14、产品性能确定使用方法。(2) 有机型传统胶泥应采用填角法，把胶泥填充在主管与伴管之间， 如图 3-1 中 b 所示。(3) 无机型传热胶泥应采用抹子把胶泥在伴管四周抹匀，保证伴管在胶泥之中如图3-1中a所示3. 外伴管必须采用无缝钢管。4. 伴管连接应采用焊接。当经过被伴管的阀门、设备和法兰时，为 便于拆卸检修应采用法兰连接。5. 被伴管为水平敷设时，伴管应安装在被伴管下方一侧或两侧。当 被伴管为垂直敷设而伴管等于或多余二根时，宜沿被伴管四周均匀布 置。6. 伴管可用金属扎带或镀锌铁丝捆扎在被伴管道上，捆扎间距为11.5m。有垫层的伴管在垫层出捆扎；当伴管捆扎材料与被伴管有接 触腐蚀时，在接触

15、处应加石棉布隔离垫。见图3-2所示。7. 伴管不得直接焊接在被伴管上作固定点。8. 伴热管的热补偿，可按下列要求设计。(1) 当伴热管供气点至排凝点之间的直线段不超过 40m时，可采用 中间固定方式，不设补偿器。(2) 当伴热管供气点至排凝点之间的直线段大于 40m时，除L型自 然补偿的管段外，每隔3040m设一补偿器。(3) 补偿器可采用“ U型、“ Q”型或螺旋缠绕型。 伴管随被伴管转弯作自然补偿时，伴管固定点的设置应使被伴 管弯头处的保温结构不受损坏。(二 伴热管安装结构图1.外伴热管安装见图3-3图3-5Bi形侈*#斗h.外板热冬丁纯并便餐热曾与工艺曾道耳匕交芸在乔-勿约两楔伴热竇毎抵

16、并设置*问 阴痒在伴热管.5, 一凉龜苗管叵臣3 若二艺管道内输送禺蚀依或热敏性介质辻应采弔 I咚笛与工艺曾之间MljOn夹如一決I r为50nr, 艺管道材贋为不 36725冷凝水集合管5080冷凝水引入管4050耳iHc 床虫fll器咿. =却tdLft .4UH喇曲耳宮 K耳*IflubAXiMllAM, a f(2在管墩敷设的工艺管道的水平安装的冷凝水集合管见图3-11.XXXJ m a G1 li1rin ILL耳sh.-Ttr二工fLi-.-工Lnu e ST hrl?2口丄-j.干料喟卄 n j “ ii4剧于串串t *乱席律* MAA伴热管的汽水分离器如图3-12所示。(Ml林

17、咛uh(2) 7根以上的伴热管的汽水分离器如图3-13所示-4G . yi .表3-3 材料表件号名称规格数量质量，kg单重总重1底 板 500 , 5 =10115.4174.0562无缝钢管 57X3,1=50011.9343螺旋焊缝钢管 377X7,1=600138.0224椭圆形封头113.005无缝钢管 89X3.5, 1=50013.646无缝钢管 57X3,1=50012.005. 伴热管经过阀门、法兰时安装结构图见图3-14。其结构尺寸按 表3-4选定表3-4外伴热管过法兰、阀门时安装结构尺寸工艺管线公称直径DN,mmA,mmB,mm2560100405080100200120

18、15014020025080160300190350902004002204501102205002506.外伴热管捆扎图见图3-15i/r- EV1.1 -l- bBI匚_.一i -.*,-*-ih ic .7.外伴热管固定管卡图见图3-1617。固定管卡的结构尺寸按表3-5。表3-5固定管卡的结构尺寸伴热管管径DNmm152025外径DHmm182532扁钢（一个R,mm11141S ,mm666展开长,mm6681102质量,kg0.090.110.14表3-6固定管卡的结构尺寸工艺 管管径,mmDN25405080100150200250300350400 _450500DH32455

19、789108159219273325377426480529半边 管卡 （扁 钢2个mmR182631465682113140166192217 :244269A97114125155175228314368420473522 :577627B15152020C7101214D50505050H678495125145198274328380433482537587S66101014141818展开 长度105131147188219301417501583665739824903螺栓dXlmmM12X40M12X40M16X60M16X60数量 个2222螺母dBM12BM12BM16BM1

20、6数量 个2222管卡重量kg0.620.750.821.021.161.562.584.244.895.536.116.787.401 二一二-w,也.：囂；利注賈二艺吿遒内啊虞馆眩辣注介更段i_艺港谴松辰曲苹體尊丛外益它均杓tA:,fl；T- ?；L1,K卜口科武外件注僵圖丸骨斗沖心佬 适划于划送厲怙芒轉钦悭舟廈的二艺戳己当二芸背堆剧曲祎耐 對工再誓堂剂直把曹卡之W肝址一爭若料妆瓦址停話:榔致如.*吃W耳叮紅 .F第四章 伴热画法规定化工管道伴热的画法分为传统画法合简洁画法4.1传统画法传统画法图纸组成1伴热系统图2. 伴热布置图（分配站、收集站 ，不单独出表示在管道平面布置图上3. 伴热轴测图 （附伴管轴测图