工藝管道伴熱設(shè)計(jì)

1、工藝管道伴熱設(shè)計(jì)第一節(jié) 伴熱方式及其選用一、伴熱類型伴管、夾套管和電熱帶三種類型。在加熱保護(hù)管道的周圍，如果有蒸汽管路或者有防火、防爆要求的介質(zhì)，則應(yīng)采用伴管或夾套管類型。如果加熱保護(hù)系統(tǒng)周圍無蒸汽管路，而且介質(zhì)沒有防火、防爆的要求，可用電熱帶保護(hù)。生產(chǎn)中用得比較多的是蒸汽伴管。1、裝置中的工藝管道常用的伴熱介質(zhì)有下列四種： （1）熱水：適用干在操作溫度不高或不能采用高溫伴熱的介質(zhì)的條件下，作為伴熱的熱源； （2）蒸汽：一般用于管內(nèi)介質(zhì)的操作溫度小于150的伴熱； （3）熱載體：一般用于管內(nèi)介質(zhì)的操作溫度大于150 的夾套的伴熱系統(tǒng)。常用的熱載體有重柴油或餾程大于300餾分油，聯(lián)苯聯(lián)苯醚或加氫

2、聯(lián)三苯等； （4）電熱：電伴熱不但適用于蒸汽伴熱的各種情況而且適用于熱敏性介質(zhì)管道，能有效地進(jìn)行溫度控制，防止管道溫度過熱；適用于分散或遠(yuǎn)離供汽點(diǎn)的管道或設(shè)備以及無規(guī)則外型的設(shè)備（如泵）的伴熱。2、工藝管道伴熱方式有四種：(1)內(nèi)伴熱管道伴熱：伴熱管安裝在工藝管道(即主管)內(nèi)部，伴熱介質(zhì)釋放出來的熱量，全部用于補(bǔ)充主管內(nèi)介質(zhì)的熱損失；(2)外伴熱管伴熱：伴熱管安裝在工藝管道外部，伴熱管放出的熱量，一部補(bǔ)充主管(即被伴熱管)內(nèi)介質(zhì)的熱損失，另一部分通過保溫層散失到四周大氣中。當(dāng)伴熱所需的傳熱量較大(主管溫度大于150)或主管要求有一定的溫升時(shí)，需要多管伴熱，或采用傳熱系數(shù)大的傳熱膠坭，填充在常規(guī)

3、的外伴熱管與主管之間，使它們形成一個(gè)連續(xù)式的熱結(jié)合，這樣的直接傳熱優(yōu)于一般靠對(duì)流與輻射的傳熱；(3)夾套伴熱：夾套伴熱管即在工藝管道的外面安裝一套管，類似管套式換熱器進(jìn)行伴熱；(4)電伴熱：電伴熱帶安裝在工藝管道外部，利用電阻體發(fā)熱來補(bǔ)充工藝管道的散熱損失。二、下列管道應(yīng)采用伴熱1、在環(huán)境溫度下，需從外部補(bǔ)充管內(nèi)介質(zhì)的熱損失，以維持輸送液體溫度的管道。2、在輸送過程中，由于熱損失產(chǎn)生凝液而引起腐蝕或影響正常操作的氣體管道。3、在操作過程中，由于壓力突然下降而自冷，可能導(dǎo)致結(jié)冰堵塞或管道劇冷脆裂的管道。4、在切換操作或間歇停輸期間，管內(nèi)介質(zhì)由于熱損失造成溫度下降，又不能放空或掃線而影響下次輸送的

4、管道。5、在輸送過程中，由于熱損失造成降溫，導(dǎo)致析出結(jié)晶體的管道。6、在輸送高粘度介質(zhì)時(shí)，由于熱損失導(dǎo)致介質(zhì)溫降后粘度劇增，使系統(tǒng)阻力突增，輸送量下降，達(dá)不到工藝最小允許量的管道。7、輸送介質(zhì)的凝固點(diǎn)等于或高于環(huán)境溫度的管道。三、帶外伴熱管道的保溫厚度計(jì)算DOLnnDO/Di2DO/iDi23.6fn（tta）/106PiSi iSiPiK（tta）/PiSii（tstt）-2/（DODi ）/2四、伴管沿被伴熱管的有效伴熱長(zhǎng)度（包括垂直管道）按下表選用蒸汽伴管最大允許有效伴熱長(zhǎng)度伴管直徑蒸汽壓力為p MPa時(shí)的最大允許有效伴熱長(zhǎng)度m0.3p0.50.3p0.50.3p0.510、124050

5、60DN15607590DN20607590DN2580100120注意：當(dāng)伴熱蒸汽凝結(jié)水不回收時(shí)，表中最大允許有效伴熱長(zhǎng)度可延長(zhǎng)20%。五、伴熱蒸汽引入及凝結(jié)水排出要求：1、伴熱管必須從主蒸汽管或蒸汽分配管頂部引出，并靠近引出處設(shè)切斷閥，切斷閥宜設(shè)置在水平管道上。2、每根伴熱管宜單獨(dú)設(shè)疏水閥，不宜與其他伴管合并疏水。3、伴管疏水閥宜選用本體帶過濾器型，否則宜在疏水閥前設(shè)置“Y”型過濾器。4、通過疏水閥后不回收的冷凝水，宜集中引入一汽水分離器內(nèi)，將廢汽高空排放，冷凝水應(yīng)引至排水溝。5、為防止蒸汽竄入凝結(jié)水管網(wǎng)使系統(tǒng)背壓升高，干擾凝結(jié)水系統(tǒng)正常運(yùn)行，疏水閥組不宜設(shè)置旁路閥。6、伴熱蒸汽應(yīng)從高點(diǎn)引

6、入，沿被伴熱管由高向低敷設(shè)，凝結(jié)水應(yīng)從低點(diǎn)排出，應(yīng)盡量減少“U”型彎，以防止產(chǎn)生氣阻和液阻。7、在密閉凝結(jié)水系統(tǒng)中，凝結(jié)水返回管宜順介質(zhì)流向45斜接在凝結(jié)水回收總管的頂部。8、在敞開凝結(jié)水系統(tǒng)中，疏水閥排出的凝結(jié)水宜采用汽水分離器經(jīng)冷卻后排至下水系統(tǒng)。9、在3米半徑范圍內(nèi)如有三個(gè)或三個(gè)以上供汽點(diǎn)或排凝點(diǎn)時(shí)，則應(yīng)在該處設(shè)蒸汽分配管或冷凝水集合管，并應(yīng)在分配管或集合管上設(shè)置接頭。六、蒸汽外伴熱管安裝的一般要求1、被伴管為水平敷設(shè)時(shí)，伴管應(yīng)安裝在被伴管下方一側(cè)或兩側(cè)；被伴管為垂直敷設(shè)而伴管等于或多于二根時(shí)，宜沿被伴管四周均勻敷設(shè)。2、伴熱管經(jīng)過閥門、管件時(shí)，應(yīng)沿其外形敷設(shè)，且宜避免或減少“U”形。3

7、、當(dāng)主管要求伴熱而支管不要求伴熱時(shí)，該支管上的第一個(gè)切斷閥（靠近主管處）應(yīng)予伴熱。4、被伴熱的管道上的取樣閥、放氣閥、掃線閥和排液閥等均應(yīng)伴熱。5、伴熱管連接應(yīng)采用焊接。6、在經(jīng)過被伴管的閥門、法蘭等處可采用法蘭或活套連接。（規(guī)范GB 5023597第6.7.4 條“伴熱管經(jīng)過主管法蘭時(shí)、伴熱管應(yīng)相應(yīng)設(shè)置可拆卸的連接件?！保?、伴熱管可不設(shè)低點(diǎn)排液閥。8、當(dāng)伴熱管在允許伴熱長(zhǎng)度內(nèi)出現(xiàn)“袋形”彎時(shí)，以米計(jì)的累計(jì)上升高度，不宜大于蒸汽壓力與疏水閥出口壓力差值（以MPa計(jì)）的40倍。9、伴管固定點(diǎn)宜采用扎帶捆扎固定，不得直接焊在被伴管上。規(guī)范GB 5023597第6.7.2條規(guī)定：彎頭部位的伴熱管綁

8、扎帶不得少于三道，直伴熱管綁扎點(diǎn)間距應(yīng)符合下表的規(guī)定。直伴熱管綁扎點(diǎn)間距(mm) 伴熱管公稱直徑綁扎點(diǎn)間距伴熱管公稱直徑綁扎點(diǎn)間距1080015100020150020200010、對(duì)不允許與主管直接接觸的伴熱管，在伴熱管與主管間應(yīng)有隔離墊。當(dāng)主管為不銹鋼管，伴熱管為碳鋼管時(shí)，隔離墊宜采用氯離子含量不超過50106 (50ppm)的石棉墊，并應(yīng)采用不銹鋼絲等不引起滲碳的物質(zhì)綁扎。七、伴熱管熱補(bǔ)償要求1、除能自然補(bǔ)償外，伴管直管段應(yīng)每隔2030m設(shè)一個(gè)補(bǔ)償器，補(bǔ)償器可采用“U”型、“”或螺旋纏繞型。2、伴管隨被伴管轉(zhuǎn)彎作自然補(bǔ)償時(shí)，伴管固定點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)使被伴管的保溫結(jié)構(gòu)不受損壞。蒸汽夾套管安裝的一般要求：(1)夾套管的內(nèi)管應(yīng)采用無縫鋼管，套管可采用無縫鋼管或焊制鋼管；(2)在夾套中與內(nèi)管連接的零件材質(zhì)應(yīng)與內(nèi)管相同；(3)當(dāng)套管與內(nèi)管材質(zhì)不同，而兩者熱脹差異產(chǎn)生的熱應(yīng)力超過其許用應(yīng)力時(shí)，則可改用同種材質(zhì)或線膨脹系數(shù)相近的材質(zhì)；(4)每節(jié)夾套管的管段長(zhǎng)度不宜超過6m；夾套管的內(nèi)管應(yīng)采用定距板定位；(5)夾套管的熱補(bǔ)償計(jì)算應(yīng)符合下列要求：1)當(dāng)套管與內(nèi)管的溫差大或材質(zhì)不同時(shí)，應(yīng)對(duì)夾套管系進(jìn)行溫度應(yīng)力校核；2)夾套管管系熱應(yīng)力按SHJ41-91石油化工企業(yè)管道柔性設(shè)計(jì)規(guī)范的要求進(jìn)行計(jì)算；(6)當(dāng)夾套管水平敷設(shè)要求有坡度時(shí)，夾套內(nèi)介質(zhì)流向應(yīng)與坡向一致