浅谈化工工艺管道的伴热设计

第２ ６卷 第 ３ 期 ２１ ０ ２年 ５月
天 津 化 工 Ｔａｊ ｈｍｉ ｌｎ ｕｔ ｉ ｉＣ ｅ ｃ ｄｓｙ ｎｎ ａＩ ｒ
Ｖｏ ． ３ １ ２６ Ｎｏ． Ｍａ ２ ２ ｖ．０１
浅谈化 工工艺管道 的伴 热设计
武蕊 ， 少峰 高
（ 津 市化 工 设 计 院 ，天 津 ３ ０ ９ ） 天 ０ １ ３
设 ， 宜避 免或 减少 “ ” ； 且 Ｕ形
５ 蒸汽伴 管的设 计要求【 ２ ］
蒸 汽伴 管 常 以 ０３ １ ＭＰ ．～ ． ａ的饱 和蒸 汽作 为 加 ０ 热 介 质 ，伴 管 直 径 一 般 为 １～ ６ ５ ７ｍｍ，但 常 用 １～ ８
２ｒ ５ ｍ。输 送 凝 固点低 于 ５ ℃的物料 ， ａ Ｏ 可采 用 压力 为
离垫 ， 隔离垫 厚 １ ｍｍ， ５ｍｍ。 宽 ０
５４ 其 它 设 计 要 求 ．
Ｓ
蒸 汽分 配站
疏 水 站
蒸汽分配管 蒸汽引入管 凝 结水 集合 管凝 结水 引出管
“ ” 超 过 “６ 时 ， 设 立 二 个 或 二 个 以 上 疏 Ｓ值 １” 宜
水站。
输 送 腐 蚀 性 或 热敏 性 介 质 的 管 道 不 可 与 伴 管 直 接 接 触 ， 管 道 与 伴 管 之 间 要 加 一层 隔 离板 （ 在 如
伴热。 Βιβλιοθήκη 能导致腐蚀或影响正常操作 的气体管道 ；
３ ） 在操作过程 中， 由于介 质压力 突然下 降而 自 冷 ， 能冻 结导 致堵 塞 的管 道 ； 可
４ ） 切换操作或间接停输期间 ， 内介质 由于热 管 损失造成 温度下降 ， 介质不能放净 吹扫可能凝 固的 管道 ；
５在 输 送 过程 中 ， ） 由于热 损 失 可 能 析 出结 晶 的 管道 ；
３ 工艺 管道 伴管常用的伴热介 质
１热 水 ： 用 于 在 操作 温 度 不 高 或 不 能采 用 高 ） 适 温 伴热 的介 质 条件 下 ， 为伴 热 的热 源 ； 作 ２ ）蒸 汽 ：一般 用 于管 内介 质 的操 作 温度 小 于 １０Ｃ ５￣的伴热 ；
４ 蒸汽伴管伴热保 温适用范 围
合 并 输 水 ； 过 疏 水 阀后 的不 回收 凝 结 水 ， 通 宜集 中
排放 ；
４在同一个蒸汽分配站 的蒸汽伴管 当量长度宜 １
大致 相 等 ， 最短 蒸 汽伴 管 的 当量 长 度 不 宜小 于最 长
伴管当量长度的 ７％左右。 ０ ５蒸汽分配站的疏水站可水平安装或垂直安装 。 １
高 ， 扰 凝 结 水 系 统 正 常 运行 ， 水 阀组 不 宜 设 置 干 疏
防爆等级较高 ， 介质的腐蚀性 、 热敏性较强 时， 应选 择蒸 汽 伴热 的热保 温 形式 。
旁路阀； ４伴 管蒸 汽 应 从 高 点 引 入 ， 被 伴 热 管道 由高 ） 沿 向低 敷 设 ， 结 水 应 从 低 点排 出 ， 尽 量减 少 ｕ形 凝 应 弯， 以防产 生气 阻和 液阻 ； ５被 伴 管为 水 平 敷设 时 ， 管 应 安 装 在 被伴 管 ） 伴 下 方 下侧 或两 侧 ，垂 直敷设 时 ，伴 管 等 于或 多 于 ３ 根时 宜 围绕 被伴 管均 匀敷 设 ； ６伴 管 经 过 阀 门 、 件 时 ， 管 应 沿 其 外 形 敷 １ 管 伴
２ ） 输送气体介质的露点高于环境温度需伴热 的
管道 ， 选用 伴管 伴热 ； 宜 ３介 质温 度 要 求 较低 的工 艺 管 道 ， 送 介 质 温 ） 输 度 或环 境 温度 接 近 或低 于 其凝 固点 的管 道 ， 采 用 宜 热水 伴管 伴热 ；
１ 应采 用伴 管或夹套伴热的工艺管道 【 １
参 考 文 献 ［１］ 石油化工管道伴热和夹套管设计规范【］ ＨＴ ０ ０ ２ ０ ｓ． ／３ ４ — ０ ２ Ｓ ［２］ 化工工艺设计手册 （ ） 三版［ ． 下 第 ＭＩ 化学工业 出版社 ．
３ 为 防 止 蒸 汽 窜 人 凝 结 水 管 网使 系 统 背压 升 ）
２ 伴 管伴 热的选用原则
１ ） 输送介质的终端温度或环境温度接近或低于 其 凝 固点 的管道 ： ａ ） 介质凝固点低于 ５ ℃时 ， ０ 宜选用伴管伴热 ； ｂ介 质 凝 固 点 为 ５ ℃至 Ｉ０Ｃ ， 选 用 伴 管 ） ０ Ｏ ￣时 宜
伴热 ；
论述 ， 与大家共同探讨 。以期为设计同行提供参考 ， 提高行业管道设计水平。 工艺管道常用的伴热方式有 四种 ： 内伴热管伴 热、 外伴 热 管伴 热 、 套伴 热 、 夹 电伴 热 。 本文主要针对化 工装置 中工艺管道伴管设计 进行 讨论 。
摘要 ： 简介 化 工装 置 中工 艺管 道 的伴 热 方 式 、 用原 则 、 配站 疏 水 站 的设 置及 伴 热设 计 中应 注 意 选 分
的 问题 。
关 键词 ： 管伴 热 ； 伴 设计 ； 用原 则 选
ｄ ｉ１ ． ６ ６ｉ ｎ１０ － ２ ７２ １ ． ． ４ ｏ：０３ ９ ． ｓ．０ ８ １ ６ ． ２０ ０ ９ ｓ ０ ３２ 中图分 类号 ：Ｕ ０ ． Ｔ ２ １ ５ 文 献标 志码 ： Ｂ
５３ 伴 管 热 补偿 的要 求 ．
或不 锈钢 伴管 宜采 用卡套 式 接头 连接 。
７ 蒸汽分配站和疏水站的设置要求
１ ３ ） ｍ半 径 范 围 内如 有 ３个 或 ３个 以 上 的伴 在 热点 及 回收点 时 ， 设置 蒸 汽分配 站 和疏水 站 。 应
２蒸 汽分 配 站和 疏水 站 的管径 可 按 以下 公 式计 １
０３ ａ的蒸 汽伴 管保 温 。 送凝 固点 高于 ５ ℃的物 ．ＭＰ 输 Ｏ
料 ， 采 用压 力为 ０３ １ ＭＰ 可 ．～ ． ａ的单 根 或多 根伴 管保 ０
温 。管道 蒸汽伴 管 伴热保 温 。
５１ 管 道伴 热 管管径 的选 择 ．
一
７当主管 伴热 ， 管 不伴 热时 ， 管上 的第 一 个 ） 支 支 切 断 阀应予 伴热 ； ８被伴 热 管道 上 的取样 阀 、 液 阀 、 空 阀和 扫 １ 排 放 线 阀伴 热 ； ９伴管 连 接应 采用 焊接 ， 经 过被伴 管 的 阀 门 、 ） 在
管道伴热管管数与被伴热管 内工艺介 质的情
况 和 工 艺管 道 的直 径 有关 ， 按 相 应 工程 设 计 项 目 应 的要 求 ， 由管 道 材料 专 业 编 制 “ 热 保 温设 计 规 绝 定 ”规 定 绝热 保 温 等级 和有 关 数 据 ， ， 确定 管道 伴 热 管 管数 。
文章 编 号 ：０ ８ １ ６ （０ ２ ０ — ０ １ ０ １ ０ — ２ ７ ２ １ ）３ ０ ６ — ２
随着 世 界 能 源危 机 的 日益 加 剧 ， 如何 节 能 成 为 世 界各 国高度 重视 的研 究领 域之 一 。设 备和 管道 的 隔热 是重 要 的节能 措施 之一 。为 了防止 生产 过程 中 设 备 和 管道 向周 围环 境 散发 或 吸 收 热量 ， 热 工 程 绝 已经成 为 化工 装置 中不 可缺 少 的一部 分 。笔 者在 多 年 的设 计 工 作 中 大量 接 触 到 有 关 工 艺 管 道 伴 热 系 统 的设计 ，特 对 自己所 了解 的有 关 知识 进行 总结 、
石 棉纸 或石 棉板 ） 。
３蒸汽 分配 站 和疏水 站 应 预 留一 至两个 备 用 接 ） 头 ，Ｓ 值应 包括 备用 接头 的管 径 和数量 。 “”
６ 伴 管设计 中应注意的问题
１ １ 伴管蒸汽应从 主管蒸汽顶部引出 ， 并在靠近 引 出处 设切 断 阀 ， 断 阀宜设 置在水 平 管道 上 ； 切 ２ １ 每根伴管宜单独设疏水 阀， 不宜与其他伴管
设备 、 管道 中介质的凝 固点 、 粘度较大 ， 工艺介
６ ） 输送介质 由于热损失粘度湖 ；
７输 送介 质 的凝 固点等 于或 高 于环 境 温度 的管 ）
道
收 稿 日期 ： ０ １ １ — ０ ２１－２２
６ ２
天
津
化
工
２１ ０ ２年 ５月
质 需 维 持 的温 度 较 高 ， 者设 备 、 道 所 在 区域 的 或 管
① 除 能 自然 补 偿 外 ，伴 管 直 管 段 应 每 隔 ２ ～ ０ ３ｍ设 一 个 补 偿 器 ， 偿 器可 采 用 “ 型 、Ｑ” 或 ０ 补 ｕ” “ 型 螺旋 缠绕 型 ；
算 出“ ” ：＝ ＋ Ｂ Ｃ ｓ值 ＳＡ ２ ＋
然后 按表 １ 取 。 查
表 １
②伴管随被伴 管转弯作 自然补偿 时， 管固定 伴 点的设 置应使被伴管的保温结构不受损坏 ； ③伴管固定点宜采用扎带捆扎固定。当被伴管 为 不锈 钢 时 ， 被伴 热 管道 和 固定 扎 带 间 应夹 人 隔 则
法兰 等处 可采用 法 兰或活 接 头连接 。‘１ 、 １ 铜 ｐ２ ‘ ０紫 Ｐ
般 情 况下 对 ］ 艺 、 用 工 程管 路 采用 Ｄ ５ 一 公 Ｎ１ ～
Ｄ ２ Ｎ ５管径 的管子 ， 如果 需要 可 选用 直 径 大 于 Ｄ ２ Ｎ５ 的伴管 。
５２ 管道伴 热 管管数 的确 定 ．
１ ） 需从外部补偿管内介质损失 ， 以维持 被输送
介质 温度 的管道 ； ２在输 送 过程 中 ， ） 由于热 损失 而 产生 凝液 ， 可 并
４ ） 液体介质凝固点低于 ４ ￣的管道 、 ０ Ｃ 气体介质 露 高于环境温度低于 ４￣的管道及热敏性介质管 ０２ （ 道， 宜热水伴管伴热 ； ５ ） 经常处于中重力 自留或停滞状态的易凝介质 管道 ， 宜选用夹套管伴热或带导热胶泥的蒸汽伴管