化工工艺管道伴热设计_0.docx

化工工艺管道伴热设计1化工工艺管道伴热设计化工工艺管道伴热设计摘要：介绍r化工工艺管道伴热系统的工艺设计主要方法：传统蒸汽伴热、自调控电伴热，并阐述了两者的技术及经济效益的优缺点，指出自调控电伴热取代蒸汽伴热的必定趋势，并且简洁概述了自控电伴热技术中电缆选材、技术结构特点、控温原理及施工方法。其中主要介绍了蒸汽伴热，并从伴管的直径、数量、最大允许长度、U型弯累计上上升度以及伴管、输水器、紧固件的材料等方面论述了国内外蒸汽伴管设计相关规定、规范和要点;结合工程实例，论述r伴管蒸汽的引入和伴管敷设时相关留意事项，以及在最大允许范围内出现袋型累计上升的高度问题，另外对传统蒸汽伴热管线设计中常见的问题和解决措施也做r简要的列举，蒸汽伴热困难度确定了运行后的长期维护性及维护费用高的特点。关键字：化工管道，传统蒸汽伴热，自调控电伴热，伴管，设计2设备和管道的散热是供热系统中热量损失的重要组成部分。自全世界能源危机以来，各国都把节能视为能源之一，普遍受到重视,而设备和管道的隔热是重要的节能措施之一。绝热是保温柔保冷的统称，为了防止生产过程中设备和管道向四周环境散发或汲取热量,绝热工程已经成为化工装置中不行缺少一部分。在日常化工生产过程中为了防止易凝聚物质在管路输送过程中产生凝固或粘度增大，管道的伴热保温技术也渐渐成为一个独立而且成熟的系统。管线伴热作为一种有效的管道保温及防冻措施已广泛应用于化工工程建设中，它是五、六十年头热电联产时的产物，其工作原理是利用伴热媒体散发肯定的热量,通过干脆或间接的热交换补充被伴热管道的热损失,达到升温、保温或防冻的工作要求。工艺管道的伴热方式大致可分为:传统蒸汽伴热和自调控电伴热两种。其中传统蒸汽伴热依据伴热方式的不同又可分为：内伴热管伴热、外伴热管伴热和夹套伴热。工艺管道常用的伴热介质为热水、蒸汽、热载体和电热。由于传统蒸汽伴热技术蒸汽取用便利、冷凝潜热大、温度易于调整、适用范围较广，再者依据我国经济实力的客观条件，传统蒸汽伴热预料在将来较长时期内，仍将是国内大多数炼油和化工企业的首先，尤其是有的生产装置中的反应是放热反应，用水撤热而产生中、低压蒸汽，它乂难有其它合适利用途径。有的装置的压力冷凝水经闪蒸还副产1-1.5kg/c11r低压汽，所以只能用作管线伴热。这样采纳蒸汽伴热可免除能源班用，但电伴热的出现仍旧让其暴露出自己的缺点，传统伴热技术虽然一次性投入较少但其维护费用要高很多，而且不易操控，在困难管道伴热中更是不易实现。随着国家经济实力的发展传统蒸汽伴热势必会被电伴热所替代。我国亦已于上世纪60年头中期进行了电伴热的工业试验，依据伴热所需条件以及经济性，伴热技能将越来越成熟。一、工艺管道伴热系统一、工艺管道伴热系统（一）自调控伴热技术（一）自调控伴热技术1.自调控伴热技术原理1.自调控伴热技术原理F1.调控伴热技术是一种新型的伴热方式，早在1960年日本就用干脆通电法加热沥青管道来提高它的流淌性。20世纪60年头初，德国布纳工厂通过架空管道用电感应加热法加热保温将乳液PVC聚合的聚合液送往喷雾干燥厂房。美国、加拿大等亦都自20世纪60年头起接连在石油、天3然气和化工等领域采纳电加热法。它不仅操作便利、运行维护费用低而且限制性能比较好，能在较短的反应时间内将伴热温度调整到所需的工艺指标。其伴热原理是用热电缆和所伴管道捆绑来达到伴热效果，一般自调控伴热电缆是由两根平行的镀锡或镀银的铜质导线构成，外敷一层具有PIC特性（temperaturecoefficient）的高分子半导体材料，最外层则为阻燃绝缘护套构成，由于这种平行结构，伴热电缆运用时,可依据须要裁剪成随意长度运用，采纳二通或三通连接。在每根伴热电缆内，母线之间的具有正温度系数特性的高分子第合材料的电路导通数量，会随温度的影响而有变更，当伴热线四周温度变冷时，导电犁料的微分子产生收缩而使碳粒连接成电路，电流经过这些电路，使电伴热线发热。当温度上升时，导电那料产生微分子的膨胀，碳粒慢慢分开，引起电路中断，电阻上升，伴热电缆I1.1.动削减功率输出。当四周温度变冷时，导电冽料乂回竟到微分子收缩状态，碳粒相应连接起来形成电路，伴热电缆发热功率又F1.动上升。其原理详细如图k2.F1.控电伴热安装条件及应用施工2.自控电伴热安装条件及应用施工在没有多余蒸汽及汽源的场合，如长输油品管道、油库及油田等地区可以采纳电伴热。另外对于困难的管线及仪表管线等，用电热带既便利也能有效利用能量,还简洁有效限制温度。电伴热主要适用于下列情：(1)由于用电伴热可有效进行温度限制,平安牢靠。防止热敏介质管道过热。图1自调控伴热电缆的结构特点及伴热原理图图1自调控伴热电缆的结构特点及伴热原理图冷管：受冷时导电塑料微分子收缩，接通电路暖管：变暖时导电皇料微分子膨胀，慢慢切断电路热管：导电塑料微分子充分膨胀，几乎切断所铜线阻燃绝缘护套4(2)适用于没有蒸汽或其它热源的较边远地如油田井场、井口装置的设备和管道及长输油品管道的伴热。(3)非金属管道一般不能采纳蒸汽伴热，但可用电伴热。(4)使管道系统简洁,且又能维持温度超过150除是温度自限性电伴热带，负责不应交叉缠绕正确绕法图2电伴热应用施工图图2电伴热应用施工图阀门杆（不需伴热）加热电缆图图3阀门电伴热原理图阀门电伴热原理图5（二）传统蒸汽伴热（二）传统蒸汽伴热目前蒸汽外伴热管是国内外石扮装置普遍采纳的一种伴热方式。伴热管放出的热量，一部分补充主管内介质的热损失，另一部分通过管外保温层散失到四周环境。采纳硬质保温预制外壳要使主管与伴热管间有一空间，这样使伴热小管放出的热量可几乎全部补偿主管的热损失。所以这种伴热形式热源的耗量较经济。在输送介质温度高于150C时，并要求介质还有肯定的温升，则可采纳23根伴热管，甚至还要采纳传热胶泥填充在外伴管与主管之间，使之形成一个整体。它相当于用三根同宜径常规伴热管的功用。目前这种传热胶泥国内也已经生产，实践证明采纳传热胶泥的外伴热管，可以代替投资昂贵的夹套管及多根伴热管。外蒸汽伴热管之所以能在石化工厂中得到广泛运用，其主要缘由如下:（1）石化工厂内有副产蒸汽或乏汽可以利用，而且蒸汽潜热大,从而降低伴热常常费用。（2）适用范围普遍,操作温度在150C以下的工艺管道都可采纳。不需什么特殊材料,便于施工和管理。(三)蒸汽伴热及电伴热选用比较(三)蒸汽伴热及电伴热选用比较蒸汽伴热和电热带伴热广泛应用于石油化工装置，用来防止物料凝聚、结晶等，而使生产能在寒冷季节保持正常运转。但它们之间在材料、安装建设及运行成本费用上仍存在一些差异。1 .温度限制1.温度限制(1)电热带伴热要求有温度限制设施,并要求设置信号指示灯来显示工作状态。对于输送热敏性介质的场合，采纳电伴热较易于限制温度，且热能利用率高。(2)蒸汽伴热仅借指示温度计来人工调整温度，这是蒸汽伴热的不足之处。但目前按国外阅历就恶少，局部如确须要亦可按图4增设压力调整阀来限制温度或介质系热敏性，而要求特殊谨慎，则按图5增设温度调整阀和高温切断阀，从而解决蒸汽伴热不能进行温度限制问题。2 .能源费用2.能源费用目前国内工业用电价格为0.650.8元/kWh,比国外高3.5kgcm2低压蒸汽价6为价格为7075元t,折合为0.260.28元/kWh。因此电汽价比为2.52.9。如装置有副产中、低压蒸汽或闭式操作压力冷凝水经闪蒸可得到11.2kgc11f低压蒸汽，那么利用低压蒸汽作伴热的能源费用很低。如低压蒸汽按20元/t收取维护费,则折合价为0.074元/kWh,则此电汽价比为8.810.8。假设电伴热一次投资高出蒸汽伴热约50乳即使电伴热能源利用率高,但投资回收期将约为5年或更长。目前国内装置电价较高,加之供电较惊慌,而政策规定不激励运用电热。假如装置无廉价蒸汽且属边远地区，则采纳电伴热是可取的，当然某些装置在关键部位采纳电伴热也是可行的。3 .建设安装费用3.建设安装费用依据国外建设公司和承包商通常的报价，假如人工费两者相近，则电伴热材料费将比蒸汽伴热材料费高出一倍，总之蒸汽伴热系统的建设安装费仅为电伴热的1/2或1/3。假如蒸汽供应管是预制组装的以及冷凝水集水总管可以利用现有,则蒸汽伴热系统的建设安装费将更低。4 .平安性、牢靠性、维护费用4.平安性、牢靠性、维护费用图图4蒸汽伴热原理蒸汽伴热原理图图5蒸汽伴热蒸汽伴热7(1)平安性：蒸汽伴热相对较平安，但如安装不好或许会出现蒸汽泄漏，造成人员烫伤或保温层损坏。电伴热一般也很平安，但假如安装或维护不良，也会发生电气故(2)牢靠性:蒸汽伴热和电伴热系统都难免会出现故障，如汽源供应中断或电伴热线路故障。但相比之下，E自伴热则较少发生故障。另外，由于电热带表面释热低且匀整，所以在失灵后嵬表面摸触则不易被察觉。(3)维护费用:与电伴热相比，蒸汽伴热较易发生故障，因此比电伴热须要更多的维护，如管线焊接处出现泄漏或缺陷以及管线可能出现腐蚀，因而就增加了修理量及能源费。依据杜邦公司的阅历，蒸汽伴热的维护费比电伴热约高一倍,它与机械和电气人员的工资及其技术水平、施工娴熟及管理水同等有关。5 .小结5.小结从上述初步对比，蒸汽伴热和电伴热各有利弊。结合国内目前状况，好像石油化工装置往往有多余廉价蒸汽，因此蒸汽伴热在相当时期内仍将为首选。二、蒸汽伴热管道的设计二、蒸汽伴热管道的设计在化工项目施工中，对于间断输送具有下列特性的流体的管路，应采纳加热爱护；凝固点高于环境温度的流体管路；流体组份中能形成有害操作的冰或结晶；含有H2S.HC1.,C1.2等气体，能出现冷凝或形成水合物的管路；在环境温度下粘度很大，以致在起动循环之压力下连正常流量的一半也达不到的液体管；能出现不合须要的分别等。对上述管的加热各种加热爱护蒸气伴管、夹套管和电热带。其目的是爱护介质质温度符合生产工艺要求。各种加热爱护的保温层厚度按保温设计规定进行，当介质温度低于然汽温度、蒸汽管路或介质有防火、防爆的要求、输送凝固点低于50OC或具有腐蚀性、热敏性的介质以及介质与蒸汽接触时会产生有损害操作的事故等管路均应采纳伴管爱护。外蒸汽伴热管尤其在石化工厂中能得到广泛运用，其主要缘由如下：（1）石化工厂内有副产蒸汽或乏汽可以利用，而且蒸汽潜热大,从而降低伴热常常费用。（2）适用范围普遍,操作温度在150C以下的工艺管道都可采纳。（3）不需什么特殊材料,便于施工和管理。8国内300kta合成城和520kta尿素联合工厂、300600kta乙烯装置及大部分石油化工装置等基本上都采纳蒸汽伴热来防止冻结。因有富余低压蒸汽可利用，同时为了节约蒸汽，可在装置区内设两个蒸汽伴热系统，分别供常年及冬季伴热用，到夏季可将冬季伴热管阀门关掉。下面结合技术资料，对蒸汽伴管的加热爱护施工技术进行分析。（一）蒸汽伴热系统的组成（一）蒸汽伴热系统的组成对于低于环境温度，易冷凝、凝固，或因热损失而粘度增高的工艺介质或腐蚀性气体中产生冷凝水而影响正常生产操作的管线、设备和仪表，除非有特殊加热处理，一般都应设蒸汽伴管。典型的蒸汽伴管管道系统见图6蒸汽伴热系统的组成为:蒸汽总管；蒸汽引入管；蒸汽安排站：蒸汽伴管；冷凝水收集站；冷凝水引出管：冷凝水总管。图6蒸汽伴热系统图6蒸汽伴热系统1.蒸汽伴热系统的设计内容：1.蒸汽伴热系统的设计内容：(1)伴管及伴管站布置图:全部须要蒸汽的伴热管,均用粗实线表示在其被伴管道的伴管布置图上：全部蒸汽伴管编号均表示在伴管布置图上：全部蒸汽伴管站及收集站,均表示在伴管布置图上：蒸汽安排站及冷凝液收集站在相应的伴管平面图中标注，待工艺管线安装后，安排站的方位雷考虑操作通道作适当的调整。(2)伴管及伴管站一览表:按化工装置管道布置设计内容和深度规定(HG/T20549.1-1998)9中关于伴管和安排站的规定执行。(3)蒸汽安排站：非F1.导式蒸汽安排站的蒸汽由蒸汽安排站上部引入，通常设置在一楼，因蒸汽、冷凝水主管通常在管廊或空中架空敷设。自导式蒸汽安排站的蒸汽由蒸汽安排站下部引入，通常设置在二层楼面以上，引入管高于蒸汽主管。(4)冷凝水收集站:通常采纳水平安装，依据现场状况也可以设置垂直安装的安排站和收集站。（5）伴管站识别标签:伴管站应注明伴管的起始点、编号和被伴热工艺管线号，每根伴管应有二个相同的标签，一个安装在蒸汽安排站上，另一个安装在冷凝水收集站上，以便于查找和修理。2.蒸汽伴热系统相关规定2.蒸汽伴热系统相关规定（1）在适当的地方集中设置一个伴热蒸汽用安排管，以尽量削减从主管道引出的分支管。（2）蒸汽冷凝液的回收，当当回水管比较集中时，可在便于操作的地方设一个凝液收集管，以削减总管上的分支管。收集管应布置在满意伴管的有效伴热长度范围内。伴管的有效长度阅历值见表K表1伴管长度表表1伴管长度表（二）伴管选型（二）伴管选型带蒸汽伴管的物料管路，常用软质保温材料，将其一并包袱保温。如超细玻璃棉毡，矿渣棉度等。为提高加热效果，在伴管与物料管间应形成加热空间，使加热空气易于产生对流传热，设计采纳铁丝网做骨架，使之构成加热空间。物料管的管壁与热空气接触面小于180的称为自然10加热角：等于180的称为半加热角，管道的管壁完全被热空气包围的称为全加热.考虑安装便利，节约材料，通常采纳前二者加热方法，当介质温度不高（5080）可采纳自然加热角方式保温，温度较高时，最好采纳半加热角结构。当输送物料为腐蚀性介质，或热敏性强、易分解的介质。不允许将伴热管紧贴于物料管管壁，应在伴管上焊一隔离板或在物料管和伴热管之间衬垫一绝热片。1.伴管材料及规格1.伴管材料及规格可用于伴管的管道有铜管、不锈钢管及碳钢管三种。国外工程中多选用铜管和不锈管作为伴管，这是因为国外的铜管及不锈钢的价格比较便宜，且铜管易于弯曲及连接；碳钢管由于极易被腐蚀，国外在蒸汽伴热系统中已很少运用。但目前国内的化工装置中还是常以碳钢管作为伴热管。蒸汽伴管常采纳的规格：铜管：1mm；碳钢（不锈钢）管：DNI5、DN20、DN25。一般规定蒸汽管的材料与蒸汽主管一样。当所伴主管为不锈钢时，伴管通常仅选用304材质不锈钢。伴管（包括输出和回收管）一般采纳卡套连接和对焊连接。2 .保温材料的选择2.保温材料的选择表2保温材料选取表表2保温材料选取表当用不锈钢管作为伴热管时，保温材料的选择要特殊留意，要保证保温材料中不含氯离子或者氯离子的含量限制在允许的范围内，因为氯离子的存在对不锈钢管道有腐蚀作用，硅酸钙制品中含有氯离子，在做不锈钢管保温时应慎用。3 .伴管管径及所需伴管的最少数量3.伴管管径及所需伴管的最少数量设计中依据不同环境及工艺操作条件，蒸汽伴管管径及根数可按石油化工管道伴管和夹套管设计规范(SH/T3040-2002)选用。当环境温度(一般环境设计温度取当地一月的平均最低气温)、伴管介质的操作条件、保温材料制品的导热系数及放热系数等数据与石油化工管道伴管和夹套管设计规范(SH/T3040-2002)11选用不同时，伴管管径及根数(采纳硬质或半硬质圆型保温材料制品)可按下列公式计算。式中，d为伴管计算外径，单位m；d为伴管外径，单位m；Di为保温层外径，单位m：DO为保温层内径，单位m；K为热损失附加系数，取1.151.25；n为伴管根数，t为被伴介质温度，C；i为伴管内保温层内加热空间向保温层的放热系数，Wm1.oC:i为伴管介质温度，C：为保温层外表面对大气的放热系数，W/m2t；i为保温层内加热空间向保温层的放热系数，Wm,C；一般取13.95W11TC;i为伴管内保温层内加热空间的放热系数，W/11C;为保温材料制品倒数系数，wm,c同时也有另外一种方法，就是依据已有的阅历图形做前洁大致的选择，一般状况下都能满意工程需求，此方法在选择伴管尺寸和数量主要的依据有：管线内流体要保持的温度：最低环境温度及最高风速：伴热用的蒸汽饱和温度；管线的保温厚度及保温材料的导热系统;通过确定上述的条件，应用下列图表可快速得出所需伴管的尺寸和数量（并能确定伴热过程中是否运用传热水泥）O图7是以保温层厚度为50三,导热系数为0.0043Wm1K及风速0为基准条件，得出不同温度下管线的热损失的曲线。于此基准条件不同的状况，需对从图7查到的热损失值按下述步骤修正。12图7热损失曲线图7热损失曲线图8风速修正系数图8风速修正系数据已知条件从图7查出管线热损失QI值，从图9查出对应保温层厚度的修正系数E1.,从图10中查出对应导热系数的修正系数F2,从图8中确定风速修正系数1'3,算出修正的热损失Q2=Q1F1F2F3,按Q2值，用图8、9及表确定伴管尺寸及数量。图9保温层厚度的修正系数F图9保温层厚度的修正系数F1.1图10保温材料导热系数K图10保温材料导热系数K13（三）蒸汽安排站和输水站的设置（三）蒸汽安排站和输水站的设置1.1.S值的计算蒸汽安排站的管径可按下式计算出S值，然后蒸汽安排管、蒸汽引入管、冷凝水集合管、冷凝水引出管按表3查取。S=A+2B+3C式中，A为DN15、12mm.10mm伴管根数。当S值超过16时，宜设两个或两个以上的蒸汽安排站和疏水站。表3蒸汽伴管选取表表3蒸汽伴管选取表2.2.在3m半径范围内，假如设置了三个或三个以上供气点或拍凝点时，则应在该处设置蒸汽安排管或冷凝水收集站。每个冷凝液回收站的伴管一般不超过14根，并预留1-2个备用管口。3. 3.每根蒸汽伴管在冷凝液返回端必需安装一组疏水阀。假如要回收冷凝液，可在冷凝液疏水阀后设一个切断阀。冷凝液应排放到排污口，以对人体不会产生危害和对四周管线和设备产生腐蚀性影响。4. 4.疏水阀组的检修内容主要是疏水阀的检修，一般来说只需清理过滤器,或更换同规格型号的疏水阀。当冷凝液返回疏水站时.，在疏水阀前后都设一个切断阀，并在疏水阀和后一个切断阀之间设置一个检查阀。口挥公司也是这么要求的。（四）蒸汽伴管形弯累计上升允许高度（四）蒸汽伴管形弯累计上升允许高度伴热蒸汽管出现U形弯（袋形）有时是不行避开的。U形弯的出现将会增加蒸汽伴热管的压力降，不利于空气的排出，产生气阻，同时会引起水击。因此，当伴管在最大允许有效伴热长度出现U形弯时，累计上上升度不应大于表4中规定的数值。14表4蒸汽允许最大U形弯累计上上升度表4蒸汽允许最大U形弯累计上上升度国外工程公司的规定也不尽相同，如壳牌公司规定的U形弯累计上上升度最大为3m。（五）安装要求（五）安装要求1.伴管蒸汽引入及凝聚水排出要求：1.伴管蒸汽引入及凝聚水排出要求：（I）伴管蒸汽应从蒸汽主管顶部引出，并在靠近引出处设切断阀，切断阀宜设置在水平管道上。（2）每根伴管宜单独设疏水阀，不宜与其他伴管合并疏水。（3）为防止蒸汽窜入凝聚水管网而致使系统背压上升，干扰凝聚水系统正常运行,疏水阀组不宜设置旁路阀。（4）伴管蒸汽应从高点引入,沿被伴热管道由高向低敷设,凝聚水应从低点排出，应尽量削减U形弯，以防止产生气阻和液阻。（5）通过疏水阀后的不回收凝聚水,宜集中排放。（6）在密闭凝聚水系统中，凝聚水返回管宜顺介质流向45斜接在凝聚水回收总管的顶部。在放开凝聚水系统中，疏水阀排出的凝聚水宜采纳汽水分别器经冷却后排至下水系统。（六）伴管敷设应符合下列要求（六）伴管敷设应符合下列要求（1）被伴管水平敷设时，伴管应安装在被伴管下方一侧或两侧，垂宜敷设时,伴管等于或多于3根时宜围绕被伴管匀整敷设。（2）伴管保温应留有空间，以便运用绝热定距垫。带绝热定距垫的伴管保温见图11小金属阀座的阀门，腐蚀性介质的管线、胶管管线等绝热定距垫的材料可以采纳与管道绝热相同的材料。（3）全部伴管（不包括伴管供汽和回流伴管）弯头处均采纳煨穹,中间管子与管子15图11带绝热定距垫的伴管保温图11带绝热定距垫的伴管保温对焊连接。(4)伴管供汽管和回流伴管的弯头和管子连接采纳成品弯头和管接头。(5)伴管每隔Im用钢带或铁丝固定，但在有弯头的地方由于伴热效率较低应相应缩短距离。(6)除能自然补偿外，伴管直管段应每隔12m设置一个膨胀环。在管件以及管线方向变更的地方，阀门和法兰处的环可以作为膨胀环。见图12o图12伴管膨胀环图12伴管膨胀环(7)伴管的标准位置见图13。图13伴管标准位置图13伴管标准位置(8)当主管伴热而支管不伴热时，支管上的第一个切断阀应予以伴热，见图14(9)伴管经过阀门、管件时，伴管应沿其外形敷设，宜避开或削减U形，见图1516图14支管伴热图M支管伴热图15阀门伴热图15阀门伴热(七)(七)伴管设计中应留意的问题伴管设计中应留意的问题(1)伴管蒸汽应从主管蒸汽管顶部引出，并伴管下方下侧或两侧，垂宜敷设时，伴管等于或多于三根时宜围绕被伴管匀整敷设：(2)每根伴管宜单独设疏水阀，不宜与其他伴管合并疏水；通过疏水阀后的不回收凝聚水,宜法兰等处可采纳法兰或活接头连接。12集中排放;为防止蒸汽窜入凝聚水管网使系统背压上升,干扰凝聚水系统正常运行,疏水阀组不宜设置旁路阀；(4)伴管蒸汽应从高点引入，沿被伴热管道由高向低敷设，凝聚水应从低点排出，应尽量削减U形弯，以防止产生气阻和液阻：被伴管为水平敷设时,伴管应安装在被伴管下方下侧或两侧，垂直敷设时，伴管等于或多于三17根时宜围绕被伴管匀整敷设；(5)伴管经过阀门、管件时,伴管应沿其外形敷设,且宜避开或削减U形；(6)当主管伴热，支管不伴热时，支管上的第一个切断阀应予伴热：(7)被伴热管道上的取样阀、排液阀、放空阀和扫线阀等均应伴热；伴管连接应采纳焊接,在经过被伴管的阀门、法兰等处可采纳法兰或活接头连接。12、10紫铜或不锈钢伴管宜采纳卡套连接头连接。(八)解决措施(八)解决措施为了要解决上述问题，可实行以下措施。(1)依据被伴热管线的运行参数选用合适的伴热管在。(2)同一干线上的各支路所带负荷要接近，而负荷相差较大的支路应分别连结在不同干管上。(3)伴热流程应防止出现短路，使每一干管上连接相匀整的负荷。(4)伴热支路管线上应尽量不再设一级支路。(5)在每个支路的顶端及末端均安装阀门，并在末端安装温度计以便流量调整、限制等,但有的装置设计伴热管线只管连接支路再连支管。(6)合理设置高点放气阀和低点放水阀，对埋地管线的低点放水处应设阀门池。(7)合理设置蒸汽安排站和疏水站，以便利操作和修理，安排站应留有肯定数量的备用接头。(8)正确选择及安装疏水器，使冷凝水能顺畅排出。对疏水器要定期检查，在寒冷地区要实行防冻措施，以维护正常运行。(9)由于输送主管与伴热管之间热胀量不同：当伴热管供汽点与排凝点之间的直线不超过40m时,可采纳中间固定在主管的管卡上，以便使热胀量匀整安排到伴热管的两端，并在伴热管引入点处及引出处的保温结构上留出约100nim长的空隙以填充软质保温材料，不阻碍伴热管的位移；当长度大于40m时,除主管为1.形自然补偿的管段外,一般每隔3040m设一个补偿器,补偿器可采纳U形或Q形，当主管道上有法兰或阀门或弯管时,可在法兰或阀门或弯管处设U形或形补偿器，且全部补偿器不得出现袋形。18(10)因导热好、易弯曲且很易与黄铜管件相接,通常采纳紫铜管做伴热管。当蒸汽压力高于16kgcm2时或冷凝水有腐蚀性,则建议采纳不锈钢做伴热管。而碳钢管道常用于蒸汽压力低且无腐蚀的状况。(U)如伴热线与介质管相组合，要合理选用软质矿渣棉保温材料。冬季下笔难免使水渗入碱性的矿渣棉，会对输送醋酸的铝管产生腐蚀。三、设计实例三、设计实例1.工艺条件：1.工艺条件：工艺管线内流体温度保持60,C伴热蒸汽压力:0.3MPa(G)最低环境温度：-20'C饱和蒸汽温度：132.9年平均风速：4ms蒸汽冷凝热:2171.82kJkg工艺管线尺寸：DN200保温材料：玻璃棉被伴热的工艺管线长度:50m保温厚度：50mm(1)求T1.T1.=(60+132.9)/2-(-20)=116.45C(2)从图7中查出热损失Q1.值：Q1.=86.4Wm(3)从图9中查出保温层厚度对应的修正系数F1.F1.=1.O(4)计算出工艺管线和伴管平均温度与设计的最小环境温度的平均值T'=(60+132.9)/2+(-20)2=38.2*C(5)利用图16a查出保温材料在T温度下的导热系数K,K=O.036WmjK(不同生产厂生产的保温材料导热系数有所不同，最好按实际的保温材料的导热系数值)。19abc图16保温材料参数查取图图16保温材料参数查取图(5)从图17中荏出K=O.036Wm1K的修正系数F2=0.86(6)利用图18(因为风速4.5ms与本题条件接近)查出风速修正系数F3=1.037(7)计算出修正过的热损失Q2Q2=Q1F1F2F3=86.41.00.861.037=77.05W/m(9)计算出T2(蒸汽温度与工艺温度之差)T2=132.9-60=72.9rC(10)利用Q2值与T2值在图17和图18中分别找出其正交点。图17不用传热水泥时伴管的数量及尺寸图17不用传热水泥时伴管的数量及尺寸(11)分析：图17中正交点处在单根5/8的铜管之上，单根3/4铜管即可满意伴热要求。但是，由于我国常运用碳钢管件作为伴管，因此在图17中查找,距正交点最近处的碳钢管为单根3/4,故选择单根3/4碳钢管作伴热管。20图图18铜管作为伴管的数量及尺寸铜管作为伴管的数量及尺寸图18中正交点处在远离单根3/8铜管之下，且由于3/8铜管作为伴管的输出热量约为380Wm,明显高出所须要的热量77.05Wmo四、结论四、结论伴热管采纳单根3/4碳钢管，依据表1条件下最长能伴60m,所以满意所需伴热50m的要求，从其旁边安排盘引一根3/4的伴管即可。主要介绍了蒸汽伴热系统的相关设计要领，结合化工工程设计阅历及相关规定、规范、文献和目前的一些设计做法。依据国内经济状况和技术成熟度，传统蒸汽伴热设计仍旧是目前设计的首选，它的高热输出蒸汽伴热系统为管道供应了大量的热。金属伴管和金属管道之间有特别高的导热率，即使在保温损坏的状况下对伴热系统温度影响也不会很大。当然很多因素会导致蒸汽伴热系统故障，例如管道泄漏、蒸汽疏水器故障、但很少有潜在的问题会影响其温度。过量的低压蒸汽用于伴热，提高了废热利用率这也大大提高了蒸汽伴热的经济性。所以探讨蒸汽伴热技术仍处于不行忽视的地位。21参考文献：1中华人民共和国国家标准GB2026497.工业设备及管道绝热工程设计规范，1997.2中华人民共和国国家标准GBJ1.2689.工业设备及管道绝热工程施工及验收规范，1989.3<Chemica1.EngineeringAugust41986.6570.4国家医药管理局上海医药设计院编，化工工艺设计手册（上），化学工业出版社（北京），1989.5化学工业部化工工艺配管设计设计中心站组织编，化工管路手册（下），化学工业出版社，1988.6SH/T3040-2002.石油化工管道伴管和夹套管设计规范.7化工工艺设计手册（下）其次版.化学工业出版社，1994.8蔡尔辅.石油化工管道设计.化学工业出版，2001.9陈让曲.石油化工厂蒸汽伴热系统问题探讨.炼油设计，1996,26（2）:51-56.10炼油技术与工程.2006,36（3）:4347.11石油化工装置工艺管道安装设计手册V.2005年1月版：413477.