芻議化工工藝管道蒸汽伴管設(shè)計

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1、芻議化工工藝管道蒸汽伴管設(shè)計　　[摘要]:本文主要介紹了伴熱方式的選用原則，化工管道蒸汽伴熱系統(tǒng)的工藝設(shè)計方法，從多方面論述了國內(nèi)外蒸汽伴管設(shè)計相關(guān)規(guī)定、規(guī)范和要點，結(jié)合工程實例,論述了伴管蒸汽的引入和伴管敷設(shè)時相關(guān)注意事項。以供設(shè)計人員參考。[關(guān)鍵詞]:化工工藝管道;蒸汽伴熱;伴管;設(shè)計中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：前言設(shè)備和管道的散熱是供熱系統(tǒng)中熱量損失的重要組成部分。自全世界能源危機(jī)以來,各國都把節(jié)能視為能源之一,普遍受到重視,而設(shè)備和管道的隔熱是重要的節(jié)能措施之一。絕熱是保溫和保冷的統(tǒng)稱,為了

2、防止生產(chǎn)過程中設(shè)備和管道向周圍環(huán)境散發(fā)或吸收熱量,絕熱工程已經(jīng)成為化工裝置中不可缺少一部分。工藝管道常用的伴熱介質(zhì)一般有四種:熱水、蒸汽、熱載體和電熱。本文主要談?wù)劵ぱb置中工藝管道伴管及夾套管保溫的設(shè)計。1、伴熱方式的選用原則蒸汽伴管常以0.3~1.0MPa的飽和蒸汽作為加熱介質(zhì),伴管直徑一般為15~76mm,但常用18~25mm。輸送凝固點低于50℃的物料,可采用壓力0.73MPa的蒸汽伴管保溫;輸送凝固點高于50􀀁的物料,可采用壓力為0.3~1.0MPa的單根或多根伴管保溫;輸送凝固點高于1

3、50℃的物料,應(yīng)采用蒸汽夾套管加熱。2、蒸汽伴熱管道系統(tǒng)的設(shè)計2.1蒸汽伴熱系統(tǒng)的組成對于低于環(huán)境溫度,易冷凝、凝固,或因熱損失而黏度增高的工藝介質(zhì)或腐蝕性氣體中產(chǎn)生冷凝水而影響正常生產(chǎn)操作的管線、設(shè)備和儀表,除非有特殊加熱處理,一般都應(yīng)設(shè)蒸汽伴管。蒸汽伴熱系統(tǒng)的組成為:1）蒸汽總管;2）蒸汽引入管;3）蒸汽分配站;4）蒸汽伴管;5）冷凝水收集站;6）冷凝水引出管;7）冷凝水總管。2.2蒸汽伴熱系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容(1)伴管及伴管站布置圖1）所有需要蒸汽的伴熱管,均用粗實線表示在其被伴管道的伴管布置圖上;2）所有蒸汽伴管

4、編號均表示在伴管布置圖上;3）所有蒸汽伴管站及收集站,均表示在伴管布置圖上;4）蒸汽分配站及冷凝液收集站在相應(yīng)的伴管平面圖中標(biāo)注,待工藝管線安裝后,分配站的方位需考慮操作通道作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。(2)伴管及伴管站一覽表按《化工裝置管道布置設(shè)計內(nèi)容和深度規(guī)定》(HG/T20549.1-1998)中關(guān)于伴管和分配站的規(guī)定執(zhí)行。(3)蒸汽分配站􀀁7非自導(dǎo)式蒸汽分配站的蒸汽由蒸汽分配站上部引入,通常設(shè)置在1樓,因蒸汽、冷凝水主管通常在管廊或空中架空敷設(shè)。自導(dǎo)式蒸汽分配站的蒸汽由蒸汽分配站下部引入,通常設(shè)置在2層

5、樓面以上,引入管高于蒸汽主管。(4)冷凝水收集站􀀁通常采用水平安裝,根據(jù)現(xiàn)場情況也可以設(shè)置垂直安裝的分配站和收集站。(5)伴管站識別標(biāo)簽􀀁伴管站應(yīng)注明伴管的起始點、編號和被伴熱工藝管線號,每根伴管上應(yīng)有2個相同的標(biāo)簽,1個安裝在蒸汽分配站上,另1個安裝在冷凝水收集站上,以便于查找和維修。2.3伴管的最大長度從伴管輸出點到冷凝器之間的總長見表1。2.4伴管的配置(1)每1個伴管管線一般都有自己的蒸汽供給閥和獨立的疏水器。(2)帶有取樣口、導(dǎo)淋、放空和儀表(如壓力計)的管線、設(shè)備等應(yīng)

6、當(dāng)設(shè)置伴管。(3)安全閥的伴管應(yīng)盡量靠近閥座,以避免安全閥失靈。2.5蒸汽伴管U形彎累計上升允許高度伴熱蒸汽管出現(xiàn)U形彎(袋形)有時是不可避免的。U形彎的出現(xiàn)將會增加蒸汽伴熱管的壓力降,不利于空氣的排出,7產(chǎn)生氣阻,同時會引起水擊。因此,當(dāng)伴管在最大允許有效伴熱長度出現(xiàn)U形彎時,累計上升高度不應(yīng)大于表2中規(guī)定的數(shù)值。表2蒸汽伴管最大允許U形彎累計上升高度3、材料3.1伴管材料及規(guī)格(1)可用于伴管的管道有紫銅管、不銹鋼管及碳鋼管3種。國外工程中多選用紫銅管和不銹鋼管作為伴管,這是因為國外的紫銅管及不銹鋼的價格相對比

7、較便宜,且紫銅管易于彎曲及連接。碳鋼管由于極易被腐蝕,國外在蒸汽伴熱系統(tǒng)中已很少使用。但目前國內(nèi)的化工裝置中還是常以碳鋼管和不銹鋼作為伴熱管。一般規(guī)定蒸汽伴管的材料與蒸汽主管一樣。當(dāng)所伴主管為不銹鋼時,伴管通常僅選用304材質(zhì)不銹鋼。伴管(包括輸出和回收管)一般采用卡套連接和對焊連接。3.2疏水器疏水器可采用熱動力式、恒溫式、浮筒式等。其中以熱動力式為好,因其尺寸小,可垂直或水平安裝。除浮筒式疏水器外,其他均應(yīng)自帶或安裝1個過濾器。3.3緊固件材料緊固件材料見表3。表3緊固件材料73.4保溫材料伴管的保溫材料宜采用

8、半硬質(zhì)管殼或硬質(zhì)管殼,也可以用軟質(zhì)帶形氈纏繞或軟質(zhì)氈包裹,但軟質(zhì)氈內(nèi)應(yīng)設(shè)置鍍鋅薄鋼板或鍍鋅鐵絲網(wǎng)制成支撐骨架,以保證形成良好的加熱空間。當(dāng)采用不銹鋼管作為伴熱管時,保溫材料的選擇要特別注意,要保證保溫材料中不含氯離子或者將氯離子的含量控制在允許的范圍內(nèi)。因為氯離子的存在對不銹鋼管道有腐蝕作用,硅酸鈣制品中含有氯離子,在設(shè)計不銹鋼管道保溫時尤應(yīng)慎用。4、安裝要