化工工艺管道蒸汽伴管的设计.doc

1、化工工艺管道蒸汽伴管的设计化工工艺管道蒸汽伴管的设计.txt 婚姻是键盘，太多秩序和规则；爱情是鼠标，一点就通。男人自比主机，内存最重要；女人好似显示器，一切都看得出来。 本文由 yyh0518 贡献pdf 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。维普资讯 http:/第 卷第 期 化 肥 设计 年 月 ? 化 工 工 艺管 道 蒸 汽伴 管 的设 计 王少 盖 ， 学锋 郑（ 中国五环化学工程公 司 ， 湖北 武汉摘 ） 要 ： 绍 了化 工 管道 蒸 汽 伴 热 系统 的 工 艺设 计 方 法 ； 伴 管 的直 径 、 量 、 大 允 许 长 度

2、 、 型 弯 累计 上 升 高 度 介 从 数 最 以及伴管 、 水器、 疏 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、 范和要 点 ； 规 结合 工程 实例 ， 述 了 论 伴 管蒸汽的引入 和伴 管敷设 时相 关注意事项 ， 以及在 最大允许范 围内出现袋形 累计上升 的高度值问题 。 关 键 词 ： 工管 道 ； 化 蒸汽 伴 热 ； 管 ； 计 伴 设中图分类号 ： 文献标 识码 ： 文章编号 ： （ ） ， （ ） ： ， ； ， ， ， ， ， ； “ ， ： ； ； ； 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

3、工 工 程 建设 中 ， 工 作 原 理 是 利 用伴 其 热媒体 散 发一定 的热 量 ， 过 直接 或 间接 的 热 交换 通 补充 被 伴 热 管 道 的热 损 失 ， 到升 温 、 温 或 防冻 达 保 的工作 要求 。工 艺 管道 的伴 热 方 式 有 种 ： 内伴 热 管 伴热 、 外伴 热管 伴 热 、 套 伴 热 、 夹 电伴 热 。 工艺 管 道常用 的 伴 热 介 质 为 热 水 、 汽 、 载 体 和 电 热 。 蒸 热 由于蒸 汽取 用方 便 、 凝 潜 热 大 、 冷 温度 易 于 调 节 、 适 用 范 围 较 广 ， 汽伴 热 始 终 是 一 种 主 要 的 保

4、温 方 蒸 式 。然 而蒸 汽伴 热也 是 管 道 设 计 人 员 普 遍 感 到 棘 手的 问题 之 一 。笔 者 拟 针 对 五 环 公 司 已 承 接 的带 有典 型 性 的项 目进 行归 纳 总 结 ， 以期 为 同类 工 程 项 目设计 提供参 考 和借 鉴 。 图 蒸 汽 伴 热 管 道 系 统 图 蒸汽伴 热管道 系统的设计 蒸汽伴 热 系统 的 组成 蒸 汽伴 热 系统 的设 计 内容 （ ）伴 管 及 伴 管 站 布 置 图 所 有 需 要 蒸 汽 对 于低 于环境温度 ， 易冷凝 、 固， 因热 损失 而 凝 或 黏度增 高的工艺介 质或 腐 蚀性 气 体 中产 生 冷凝

5、水 而 的伴热 管 ， 均用 粗实 线 表 示 在 其被 伴 管 道 的伴 管 布 置 图上 ； 所有蒸 汽 伴 管 编 号 均 表示 在 伴 管 布 置 图 上 ； 所 有 蒸 汽 伴 管 站 及 收 集 站 ， 表 示 在 伴 管 布 均影响正 常生 产操 作 的管 线 、 备 和仪 表 ， 设 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 置 图上 ； 蒸 汽 分配 站及 冷凝 液 收集 站 在 相 应 的 伴 作者 简介 ：壬少 盖（ 年 一） 男 ， ， 湖北武汉人 ， 年毕业 于湖北 省职工大学化工工艺配管 与安装 专业 ， 高级 工程师 ， 从事合

6、 成氨 、 尿 素、 聚甲醛等化工 程 的臂道 布置设计 工作 。 道系统见图 。蒸汽伴热系统 的组成为 ： 蒸 汽总 管；蒸汽引入管； 蒸汽分配站 ； 蒸汽伴管 ； 冷 凝水收 集站 ； 冷凝水 引 出管 ； 冷凝水 总管 。 维普资讯 http:/ ?化 肥 设计 年 第 卷 管平 面 图 中标 注 ， 工 艺 管 线 安 装 后 ， 配 站 的 方 待 分 位需 考虑 操作 通道 作适 当的调整 。 （ ）伴管 及 伴管站 一 览表 按 工装 置 管 道 化 布 置设 计 内容 和深度规 定 （ ） 中关 于伴 管 和分 配站 的规定 执行 。 （ ）蒸 汽 分 配 站 非 自导 式 蒸

7、 汽 分 配 站 的 蒸 汽 由蒸 汽 分 配 站 上 部 引 入 ， 常设 置 在 楼 ， 蒸 通 因伴热 蒸 汽 管 的最 大允 许 伴 热 有 效 长 度 与 蒸 汽 压力 和伴 热 管 直 径 有 关 。 由 于理 论 计 算 设 计 因素 甚 多 ， 此 各 公 司 一 般 都 根 据 自 己 的经 验 作 出规 因 定 。 国外工程 公 司 如 凯 洛 格 公 司 、 日挥 公 司 、 牌 壳公司等也不尽相同。 石油化工管道伴管和夹套管 设计 规 范 的相关 规定 见表 （ ） 。 伴 管 的配 置 汽、 冷凝 水 主管通 常在 管 廊或 空 中架 空 敷设 。 自导 式 蒸 汽分

8、配 站 的蒸 汽 由蒸 汽 分 配站 下 部 引 入 ， 常 通 设 置在 层楼 面 以上 ， 引入 管高 于蒸 汽主 管 。 （ ）冷 凝水 收集 站 通 常采 用 水 平 安 装 ， 据 根 现场 情况也 可 以设 置垂 直安 装 的分 配站 和 收集站 。 （ ）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 ， 根伴 管 上 应 每有 个 相 同的标 签 ， 安装 在 蒸 汽 分 配站 上 ， 个 另 （ ）每 伴管 管线 一般都 有 自己的蒸 汽供给 个阀和独 立 的疏 水 器 。 （ ）带 有 取 样 口、 淋 、

9、空 和 仪 表 （ 压 力 导 放 如计） 的管 线 、 备 等应 当设 置伴管 。 设 （ ）安 全 阀 的伴 管 应 尽 量靠 近 阀座 ， 以避 免 安 全 阀失 灵 。 设计 实例 个 安装 在 冷凝水 收集 站上 ， 以便 于 查找 和维修 。 伴 管 管径及 所 需伴管 的最 少数 量 设计 中 ， 据 不 同环 境 及 工 艺 操 作 条 件 ， 汽 根 蒸 伴管 管径及 根 数可按 油 化 工 管道 伴 管 和夹 套 管 石 设 计 规 范 （ 表 表 ） 选 用 。 一已知被 伴 热 工 艺 管 线 内流 体 温 度 保 持 ， 伴 热蒸 汽 为 的饱 和蒸 汽 ， 低 环

10、境温 度 为 最 ， 工艺 管线 尺 寸 为 ， 被伴 热 工 艺 管 线长 度 为 保 温 材 料 为 环 保 型 复 合 硅 酸 盐 ， ， 保 温厚 度 为 。根 据 已知条 件 ， （ ） 查 表 当环 境温 度 （ 一般环 境 设 计 温度 取 当地 月 的 可知 伴 管 应 为 ， 伴 热管 采 ， 即平均 最低 气温 ）伴 管介 质 的 操作 条 件 、 温 材料 制 、 保 品的导热 系数 及放 热 系 数 等 数 据 与 表 表 不 同时 ， 管 管径 及 根 数 （ 用 硬 质或 伴 采 半硬 质 圆型保 温 材料制 品） 可按下 列公 式 计算 。 用单 根 钢管 。从

11、表 可知 ， 碳 给定 蒸 汽最 长 能伴 可 以满 足所 需 伴 热 ， 的要 求 。从 其 附近蒸 汽 分配 站引 的伴管 即可 。 根 蒸汽 分配 站和 疏水 站 的设置 竿 十 （ （ ） “ ” 的计算 值 蒸 汽分 配站 的管 径 可 按 下 式 计 算 出 “ ” ， 值 然 后蒸 汽 分配 管 、 汽 引入 管 、 凝 水 集 合 管 、 凝水 蒸 冷 冷引出管按 表 查 取 。 十 式 中 ， 伴 管 计 算 外 径 ， 伴 管 外 径 ， 为 ；。为 ； 为保温 层外 径 ， 。 保 温层 内径 ， 为热 损 失 ； 为 ； 附加 系数 ， 取 ； 为伴 管根 数 ， ；为

12、 被 根 伴 介质 温度 ， ； 为环 境温 度 ， ； 为 伴 管介 质 温 式 中， 为 、 、 伴 管根 数 ； 为 伴 管 根 数 ； 为 伴 管 根 数 。 当 “ ” 值 超过 时 ， 设 立 个或 个 以上 的蒸 汽分 配站 和 宜 疏水站。 表 蒸 汽 分 配 站 各 项 管 径 的确 定 度 ， ；为 保 温 层 外 表 面 向 大 气 的 放 热 系 数 ， ? ； 为保 温 层 内加 热 空 间 向保 温 层 的 放 热 系数 ， ， ? 一般取 ? ；为 伴管 内保 温层 内加 热 空 问 的放 热 系数 ， ； ? 为保 温材 料制 品导 热 系数 ， 。 ? 伴 管

13、 的最大 长度 从 伴 管输 出点 到冷 凝器 之 间的 总长见 表 。表 蒸 汽 伴 管 最 大 允 许 有 效 伴 热长 度 伴管直径 蒸汽压力 的最大允许有效伴热长度 （ ） （ ）在 半径范 围内， 如果设置 了 个或 个 以上供气 点或 排 凝 点 时 ， 则应 在 该 处设 置蒸 汽 分 配管 或冷 凝 水 收 集 站 。每 个 冷 凝 液 回收 站 的伴 管 一般 不超 过 ， 预 留 根 并 个备 用 管 口。 （ ）每 根 蒸 汽 伴 管 在 冷凝 液返 回端 必 须 安 装 维普资讯 http:/第 期 王 少盖 等化工工艺管道蒸汽伴管 的设计 表 紧 固 件 材 料 材

14、料 镀 锌 铁 丝 规 格 材 料 不 锈 钢 铁 丝 不锈钢钢带? 组疏 水 阀。如 果 要 回收 冷 凝 液 ， 在 冷 凝 液 疏水 可 阀后 设 切 断 阀 。冷凝 液 应 排 放 到 排 污 口 ， 个 以对 规 格 人体 不会 产 生 危 害 和 对 周 围 管 线 和 设 备 产 生 腐 蚀 性影 响 。 镀 锌 钢 带 （ ）疏 水 阀 组 的 检 修 内容 主要 是 疏 水 阀 的 检 修 ， 般 来 说 只需 清 理 过 滤 器 ， 更 换 同规 格 型 号 一 或的疏水 阀。 当冷 凝 液返 回疏 水 站 时 ， 疏 水 阀前 后 在 都设 个切 断 阀 ， 在 疏 水

15、阀 和后 个 切 断 阀之 间 并 设置 个 检查 阀 。 日挥公 司也 是这 么 要求 的 。 蒸 汽伴 管 形 弯累 计上 升允 许 高度 保 温 材料 伴管 的保 温 材 料 宜 采 用 半 硬 质 管 壳 或 硬 质 管 壳， 也可 以 用 软 质 带 形 毡 缠 绕 或 软 质 毡 包 裹 ， 软 但 质毡 内应 设 置 镀 锌 薄 钢 板 或 镀 锌 铁丝 网 制 成 支 撑 骨架 ， 以保证 形成 良好 的 加热 空 间 。当 采用 不 锈 钢 管作 为伴 热 管肘 ， 温 材 料 的选 择 要 特 别 注 意 ， 保 要 保证 保温 材 料 中 不含 氯 离 子 或 者 将 氯

16、 离 子 的含 量 控制 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 ， 酸 钙 制 品 中含 有 氯 离子 ， 硅 在 设计 不锈 钢管 道保 温 时尤应 慎 用 。 伴 热蒸 汽管 出现 形 弯 （ 形 ） 时 是不 可避 袋 有 免 的。形 弯 的 出 现 将 会 增 加 蒸 汽 伴 热 管 的压 力 降 ， 利 于 空 气 的 排 出 ， 生 气 阻 ， 时 会 引 起 水 不 产 同击 。因此 ， 当伴 管在 最 大 允 许 有 效 伴 热 长 度 出现 形弯 时 ， 累计上 升高度不应 大于表 中规定 的数值 。 表 蒸 汽 伴

17、 管 最 大 允 许 形 弯 累计 上升 高 度 安 装 要 求 伴 管蒸 汽 引入及 凝 结水 排 出要 求 （ ） 管 蒸 汽 应 从 蒸 汽 主 管 顶 部 引 出 ， 在 靠 伴 并近引 出处设 切 断 阀 ， 断 阀宜设 置在 水平 管道 上 。 切 国外 工程 公 司 的规 定 也 不尽 相 同 ， 壳 牌 公 司 如 规定 的 形弯 累计 上 升允许 高 度最 大为 。 （ ） 根伴管宜单独设疏水 阀， 每 不宜 与 其他 伴 管 合并 疏水 。 （ ） 防止蒸 汽 窜人 凝结 水 管 网 而致 使 系 统 背 为 材 料 伴 管 材料及 规 格 （ ）可用 于伴 管 的管 道

18、有 紫铜 管 、 锈 钢 管 及 不 碳钢 管 种 。 国外 工 程 中多 选 用 紫 铜 管 和 不 锈 钢 压 升高 ， 扰 凝 结 水 系 统 正 常 运 行 ， 水 阀组 不 宜 干 疏设 置旁 路 阀 。 （ ） 管蒸 汽应 从 高 点 引 入 ， 被 伴 热 管 道 由 伴 沿 高 向低 敷设 ， 结 水 应 从 低 点 排 出 ， 尽 量 减 少 凝 应 形 弯 ， 防止产 生气 阻和 液 阻 。 以 管作 为伴 管 ， 是 因为 国外 的紫 铜 管及 不 锈 钢 的价 这 格相 对 比较便 宜 ， 紫铜 管 易 于 弯 曲及 连 接 。碳 钢 且 管 由于极 易被腐 蚀 ， 国

19、外 在 蒸 汽伴 热 系统 中 已很 少 使用 。但 目前 国 内 的化 工 装 置 中 还 是 常 以碳 钢 管 和不 锈钢 作为 伴热 管 。 （ ）蒸 汽 伴 管 常 采 用 的规 格 ： 铜 管 ， 紫 ， ； 锈钢 管 ， ， 或 碳 钢 管 ， 不 ， ； 、 、 。 一（） 通过疏水 阀后 的不 回收凝结水 ， 中排放 。 宜集 （ ） 密 闭凝 结 水 系 统 中 ， 结 水 返 回管 宜 顺 在 凝 介质 流 向 。 斜接 在凝 结水 回收 总 管 的顶 部 。在 敞 开凝 结水 系 统 中 ， 水 阀 排 出 的凝 结 水 宜采 用 汽 水 疏 分 离器 经冷却 后 排至

20、下水 系统 。 伴 管 敷设 应符 合 下列 要求 （ ） 伴 管 水 平 敷 设 时 ， 管 应 安 装 在 被 伴 管 被 伴 下方 一侧 或 两 侧 ， 直 敷 设 时 ， 管 等 于 或 多 于 垂 伴 根 时宜 围绕被 伴 管均 匀敷 设 。 （ ） 管 保 温 应 留有 空 间 ， 便使 用 绝 热定 距 伴 以垫 。带绝 热定 距垫 的伴 管 保 温见 图 。非 金 属 阀座 般规 定 蒸 汽 伴 管 的 材 料 与 蒸 汽 主 管 一 样 。 当所伴 主管 为不 锈 钢 时 ， 管通 常仅 选 用 材质 伴 不 锈钢 。伴 管 （ 包括 输 出 和 回收 管 ） 般 采 用 卡

21、 套 一连 接 和对焊 连接 。 疏水 器 的 阀门 ， 蚀 性 介 质 的 管 线 、 管 管 线 等 绝 热 定 距 腐 胶垫 的材 料 可 以采用 与 管道 绝热 相 同的材 料 。 钢 丝 或 带 保 温 层 疏 水器 可 采 用 热 动 力 式 、 温 式 、 筒 式 等 。 恒 浮 其 中 以 热 动力 式 为 好 ， 因其 尺 寸 小 ， 垂 直 或 水 平 可 安装 。除浮筒 式 疏 水 器 外 ， 他 均 应 自带 或 安 装 其 个过 滤器 。 紧 固件材 料 紧固件材 料 见表 。图 带 绝 热 定 距 垫 的伴 管保 温 维普资讯 http:/ ?化 肥 设计 年 第

22、卷 （ ）所 有 伴 管 （ 包 括 伴 管 供 汽 管 和 回 流伴 不 管） 弯头 处均 采用煨 弯 ， 中间管 子与管 子对 焊连 接 。 （ ）伴 管 供 汽 管 和 回流 伴 管 的弯 头 和 管 子 连 接 采用成 品 弯头 和管接 头 。 （ ）伴 管每 隔 用 钢 带 或铁 丝 固定 ， 在 有 但（ ） 管 经过 阀 门 、 件 时 ， 管 应沿 其 外 形敷 伴 管 伴设， 且宜 避免 或减少 形 ， 图 见 。弯 头 的地方 由于伴 热效 率较 低应 相应 缩 短距离 。 （ ）除能 自然补 偿外 ， 伴管 直管 段 应 每 隔 设置 个 膨 胀 环 。在 管 件 以及

23、管 线 方 向改 变 的 地 方， 阀门和 法兰处 的环可 以作 为膨胀 环 ， 图 见 。铡 缒 或 带 水 甲环 广 亓 法 些或 活 棒 阀门处（ 根） 单 枉 法 兰 处 膨 胀 环 门 处 ： 阀方 向 改 变 处 图 伴管的膨胀环 法 兰 或 活 接 头 （ ） 管 的标准 位 置见 图 伴 。图 阀 门伴 热 一单 根 伴 管 双 根 伴 管 伴 管 根 结 语 （ ） 要 介 绍 了蒸 汽 伴 热 系 统 的 相 关 设 计 要 主领， 结合化 工 工程 设计 经 验 及 相关 规定 、 范 、 规 文献 和 国外工 程公 司 的一些 做法 。 （） 具体论述了设计及安装 中应

24、解决 的伴管直 径、 数量 、 大 允 许 长 度 以及 在 最 大 允 许 长 度 范 围 最 内出现袋 形 累 计 上 升 的高 度值 问题 ， 为 工艺 管 道 可 设计人 员提供参考 和借鉴 。 参 考 文献 ： 化工装置管道布最设计内容和深度规定 ， 石油化工管道伴管和夹套管设计规范 ， 图 伴 管 的 标 准 位 置 （） 当主管伴 热而 支管 不伴 热 时 ， 支管 上 的第 个 切 断阀应 予 以伴 热 ， 图 见 。 孙洪波 ， 等 化工装 置中蒸汽伴 热系统 的工艺设 计 石油化 工 设 计 ， ， （ ） 五 鑫图 支管伴热 陈让 曲 油 化工 厂蒸 汽伴 热 系统 问题

25、 讨论 炼 油 设计 ， 石 ， （ ） 收 稿 日期 ： 有 关 禁 限 项 化 肥 行 业 的技 术 进 口项 目 国家 商业 部于 年 月 日 布 公 禁止 进 口、 限制进 口技术 目录 禁 限 的重 点是 可造 成 高能耗 、 ， 高污染 的技 术 以及 我 国 已有 的成熟技 术 。这些技 术在 国外 一般 已被 淘汰 。 目录中列 入禁 止进 口技 术 的共 有 领域 的 项 技 术 ， 入 限 制进 技术 的共 有 个 列 个 领域 的 项技 术 。其 中涉及 化学 原料及 化学 制 品制造业 的分别 有 技术 和 项 技术 。与 化肥行 业有 关 的技术 项 目如下 。 项

26、（ ） 止进 技术 项 目项 ： 纯碱 生产 技术 ， 制要点 是 氨碱 法纯 碱生 产技 术 ； 禁 其控 石 化 工业 用水 处 理 药剂 配 方 ， 控 制要 点是 其石 化工业 用水 处理 药剂磷 系 和有机 膦 系配方 。 （） 限制进 口技术项 目 ： 项 低温低压氨合成催化剂技术 ； 磷铵工艺 ； 磷酸二铵生产技术 ； 硫酸生产技术 ； 氮磷钾生产工艺 。 （） 在禁 止 和限制 进 口的其他 领域 ， 涉及一 些化 工技 术 ， 典 型湿式 石灰 石石 膏烟气 脱硫 技术 、 也 如 常规 污水 处理 技术 等 。 据称 ， 业部 曾公 布 商 鼓励 进 口技术 和产 品 目录 鼓 励 引进 国 内 尚未 掌握 的 、 合 我 国 产业 发 展 要 求 的 国外 先 进 技 术 。这 个 ， 符目录 以快速发展我国经济技术为 目的， 鼓励和限制双管齐下。 （ 冯元琦供稿 ） 1