第五节 油罐的加热和保温
石油化工装置的管道防冻与保温加热
石油化工装置的管道防冻与保温加热
当今时代，已经进入科技发展迅速的时代，开采石油技术也日新月异的开始技术革新，当前世界能源随着各种过度开采石油这种不可再生能源开始紧缺、价格也随之开始上涨,在这种情况下要做到能源的节约,根据不同生产工艺,既要防止冻结给生产带来危害,又要防止能源浪费，采用一定的防冻保温方式是十分符合现实的。
因此在众多石油化工装置的设计中就必须要尽量避免产生冻结的可能性,要考虑管线能自排净,有时可增加旁通管路以备检修时仍能维持循环。
在众多石油化工装置的设计中，电伴热技术提高后,将电伴热技术广泛应用于大量仪表及导线，这是现今社会石油化工企业普遍所有的管道防冻保温方式，因此,在冬季采用伴热防冻保温措施,寒冷的冬季生产也将不受任何影响。
在没有多余蒸汽及汽源的场合,如长输油品管道、油库及油田等地区一般石油化工企业采用电伴热作为管道防冻的措施。
另外对于复杂的管线及仪表管线等,使用电伴热带是既方便施工也能有效利用热能的方式，使用电伴热带还能够方便有效控制管道内介质的温度。
使得管道畅通无阻。
使用艾克森管道防冻系统能够有效避免蒸汽伴热的跑、冒、滴、漏;的问题，并且没有环境污染;每米13W的功率是其节能优势的最大体现，通过多项国家级认证，满足石油化工对防腐、防爆需求，安全可靠，是您身边最贴心的管道防冻保温专家。
储油罐加温操作规程
储油罐加温操作细则
一、加温前
1、检查储油罐，罐内是否有漏油和渗油现象；
2、油罐阀门是否关闭到位，灌顶和罐低周围有无易燃物，若有漏油和渗油现象禁止加温，将易燃物置于罐低5m以外；
3、查看消防设施是否到位，灭火器防火砂摆放和堆放整齐；
4、量取储油罐内液面，罐内至少要有30cm以上空隙，以防加温时溢罐现象发生；
5、查看天气情况，阴雨天气禁止加温。
二、加温中
1、每30分钟上罐查看罐内液体情况，而且随时用手触摸罐体温度，一般罐低温度在60°左右，油水可分离，切记油温不可过高，以防油温过高溢罐。
2、温度加到后，将炉膛内的火全部熄灭，等温度降到40°进行脱水处理，下入脱水剂或洗衣粉，用材棍搅拌，使之油水分离，量取液面进行排水，排水结束后，量取罐内存油，完成排水记录，等待发油。
三、发油
1、与班长、运油车司机共同量取存油，准确记录，做
发油和计量完成日记账，填写和发油票的传递，泵油机在发油过程中也存在安全隐患，燃烧炉膛明火全部熄灭才能发油。
采油六大队。
油罐加热
1 直接加热式、热水加热和蒸汽加热分析比较烟气直接加热为最佳加热方式。
原因如下:传热温差最大,是蒸汽与热水的数倍;系统结构最为简单，只需2根烟管沿油罐折返一次,而不论是蒸汽加热还是热水加热,为了节约钢材,选用小直径换热管,这样布置必将并排布置许多管子,进出口都需要连接管箱,另外,热水或蒸汽放热后还需要返回加热炉加热,由于热水和蒸汽循环流动,需要布置水泵,高温下,系统的压力达到几个兆帕,容易爆管引起事故,锅炉中布置热水或蒸汽换热器,使烟气阻力增大,容易使锅炉冒正压熄火。
另外,目前一些机构过分鼓吹热管加热效果,使得目前有些单井油罐盲目采用热管加热。
其实则不然,热管加热属于间接加热系统,在热管的蒸发段吸收锅炉的热量,使工质蒸发,蒸汽流向冷凝段,在这里由于受到原油冷却使蒸汽凝成液体,靠重力或毛细力流回蒸发段,如此循环不已。
可见,热管加热涉及两台换热器,蒸发段布置在锅炉中,凝结段布置在油罐中,整个传热过程包括烟气与蒸发段外表面换热,原油与凝结段外表面换热,众所周知烟气和原油传热性能较差,因此需要大量的热管才能完成传热任务,所以钢耗较大。
另外,热管维护相当繁琐,容易发生烧干现象。
总之，提高热水和蒸汽温度,能大幅度降低单井油罐间接加热装置钢耗;同样温度下,蒸汽和热水间接加热装置钢耗随换热管直径的增大而增大;蒸汽加热优于热水加热,尤其在工质温度较低时,优越性更为明显;烟气直接加热结构简单,传热温差大,钢耗小,是单井原油储灌最佳加热方式。
2 加热储罐2.1 火烧心贮油罐对于某些区块的油井,在生产原油时,伴生气很少,甚至没有伴生气,水套加热炉就不能使用。
为此,设计了一种贮油罐,中心有加热管道,罐外有原油燃烧室,人工用铁锨把原油加入燃烧室,加热贮油罐中的原油。
此法原油燃烧不完全,效率低,污染环境,但在没有电、没有天然气的边远油井上,仍然使用这种装置。
2.2 电热管加热贮罐在有供电条件的油井上采用此法。
此法可在现有贮罐上改造。
油罐加热
1 直接加热式、热水加热和蒸汽加热分析比较烟气直接加热为最佳加热方式。
原因如下:传热温差最大,是蒸汽与热水的数倍;系统结构最为简单，只需2根烟管沿油罐折返一次,而不论是蒸汽加热还是热水加热,为了节约钢材,选用小直径换热管,这样布置必将并排布置许多管子,进出口都需要连接管箱,另外,热水或蒸汽放热后还需要返回加热炉加热,由于热水和蒸汽循环流动,需要布置水泵,高温下,系统的压力达到几个兆帕,容易爆管引起事故,锅炉中布置热水或蒸汽换热器,使烟气阻力增大,容易使锅炉冒正压熄火。
另外,目前一些机构过分鼓吹热管加热效果,使得目前有些单井油罐盲目采用热管加热。
其实则不然,热管加热属于间接加热系统,在热管的蒸发段吸收锅炉的热量,使工质蒸发,蒸汽流向冷凝段,在这里由于受到原油冷却使蒸汽凝成液体,靠重力或毛细力流回蒸发段,如此循环不已。
可见,热管加热涉及两台换热器,蒸发段布置在锅炉中,凝结段布置在油罐中,整个传热过程包括烟气与蒸发段外表面换热,原油与凝结段外表面换热,众所周知烟气和原油传热性能较差,因此需要大量的热管才能完成传热任务,所以钢耗较大。
另外,热管维护相当繁琐,容易发生烧干现象。
总之，提高热水和蒸汽温度,能大幅度降低单井油罐间接加热装置钢耗;同样温度下,蒸汽和热水间接加热装置钢耗随换热管直径的增大而增大;蒸汽加热优于热水加热,尤其在工质温度较低时,优越性更为明显;烟气直接加热结构简单,传热温差大,钢耗小,是单井原油储灌最佳加热方式。
2 加热储罐2.1 火烧心贮油罐对于某些区块的油井,在生产原油时,伴生气很少,甚至没有伴生气,水套加热炉就不能使用。
为此,设计了一种贮油罐,中心有加热管道,罐外有原油燃烧室,人工用铁锨把原油加入燃烧室,加热贮油罐中的原油。
此法原油燃烧不完全,效率低,污染环境,但在没有电、没有天然气的边远油井上,仍然使用这种装置。
2.2 电热管加热贮罐在有供电条件的油井上采用此法。
此法可在现有贮罐上改造。
储油罐——储油罐的四种加温方式
油罐、储油罐在我们日常生活中已经随处可 见，用途越来越广泛，同样对于储油罐的使用我 们多多少少也要掌握一些，知道正确的使用方法 是很重要的。这些方法对于延长储油罐的使用寿
命有很大的帮助。山东春合油罐今天给大家讲解 一下储油罐的四种加温方式。
储油罐的 4 种加温方式 1、蒸汽或热水间接
随着人流由西向东走到尽头,一眼瞧见了几乎所有江南古镇都有的河道
加热法.是将水蒸气或热水通人储油罐中的管式 加热器或罐车的加热套，使之升温并加热油品。 蒸汽或热水不直接接触油品，目前应用很广。2、 热油循环加热法，储油罐是从储油容器中连续抽
度，储油罐可以通人蒸汽补充热度。该方法在有 方便的热水来源时采用。
0c17f2cf 中山油罐
笨
出一部分油品，加热后再打回容器与冷油混合。 伴随着机械搅拌作用.热量传递较快。3、电加热 法.储油罐有电阻加热、感应加热和红外线加热 三种。红外线加热法设备简单、热效率高、使用
随着人流由西向东走到尽头,一眼瞧见了几乎所有江南古镇都有的河道
方便，适用于容器和储油罐车的加热。另外.还 有太阳能垫层向油品传热。不断补 充热水并替走降温的冷水以维持热水垫层的温
油罐顶部保温方案
油罐顶部保温方案引言油罐是存储和运输石油和其他液体燃料的重要设施。
在油罐的设计和维护过程中，保温是一项关键的工作，它能够减少燃料的损耗和防止罐体因温度变化而产生变形。
本文将介绍一种有效的油罐顶部保温方案，以提供一个稳定的环境来保护油罐并提高燃料的使用效率。
方案设计1. 保温材料的选择在选择保温材料时，需要考虑其导热性能、耐高温性能和耐化学品腐蚀性能。
针对油罐顶部的保温，常用的保温材料包括发泡聚氨酯、硅酸铝纤维毡和玻璃纤维毡。
这些材料都有较好的导热性能和耐高温性能，能够有效减少热量的传递和损失。
2. 保温层的厚度保温层的厚度直接影响着保温效果。
根据油罐所处的环境温度和罐内燃料的温度要求，可以选择合适的保温层厚度。
一般来说，保温层的厚度应不小于50mm，以保证良好的保温效果。
3. 保温层的安装保温层的安装要求精确度高，并且要保证保温材料之间没有空隙，以减少热量传递。
在安装过程中，应采用专用的耐高温胶水或焊接等方式，确保保温层与油罐顶部的牢固粘结。
同时，保温层的表面应平整且无破损，以减少外界环境对保温效果的影响。
4. 保温层的维护为了保持油罐顶部保温层的持久性和稳定性，定期的维护工作是必不可少的。
维护工作包括定期检查保温层的表面是否有破损，修复或更新保温材料。
同时，还需要检查保温层与油罐顶部的粘结情况，如有松动或脱落的现象，应及时进行修复。
方案优势这种油罐顶部保温方案具有以下几个优势：1. 提高保温效果选择合适的保温材料和适当的保温层厚度，能够有效减少热量的传递和损失，提高油罐的保温效果。
这将有助于降低燃料的消耗，提高燃料的利用效率。
2. 防止温度变化引起的罐体变形油罐在运输和储存过程中，由于温度的变化可能引起罐体的膨胀或收缩。
通过在罐顶部设置保温层，能够提供一个稳定的温度环境，减少罐体变形的发生。
3. 延长油罐的使用寿命保温层能够减少外界环境对罐体的腐蚀，延长油罐的使用寿命。
此外，由于保温层能够减少罐体温度的变化，还能够避免因温度变化引起的冷凝水的形成，减少罐体内部的湿度，进一步减少罐体的腐蚀。
油田油罐区如何利用电伴热带进行加温保温的？
油田油罐区保温如何选择电伴热带
电伴热是用电热带自身发出的热量来补偿、维持储油罐散失的热量，从而维持流动介质最合理的工艺温度。
电伴热均匀的敷设在罐体个表面，它不同于在小面积符合高度集中的加热装置，电伴热温度梯度小，热稳定强，同事功率大大低于其他方式的电加热装饰，适合长期使用。
油库也指用以贮存油料的专用设备，因油料具有的特异性用以相对应的油库进行贮藏。
油库是协调原油生产、原油加工、成品油供应及运输的纽带。
原油是烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃等多种液态烃的混合物，主要成分是碳和氢两种元素，分别占83～87%和11～14%；还有少量的硫、氧、氮和微量的磷、砷、钾、钠、钙、镁、镍、铁、钒等元素。
比重0.78～0.97，分子量280～300，凝固点-50～24℃。
为了防止油品在输送过程中温度降低，从而影响正常输送所以要用伴热解决油库工艺管线冻凝问题。
传统的伴热主要以蒸汽、热水或导热油为热介质，然后通过夹套管、盘管等方式提供热量。
然而，这些方法都有各自的优点和缺点。
蒸汽伴热虽然来源方便、潜热大，但数量多、工程复杂、温度控制困难。
换热油的主要缺点是需要定期更换，成本比较高。
因此出现了电伴热。
正因为它能避免上述缺点，所以得到了广泛的应用。
一般来说自控温电伴热带和恒功率串并联电热带都会有应用，但串联恒功率一般用于没有支路或者支路较少的长管道，并联恒功率和自控温更适合支路较多管道伴热。
油罐保温施工方案
油罐保温施工方案一、方案背景油罐是用来储存各种液体石油产品的设备，对于储存和保温要求非常高。
在大多数情况下，油罐需要在极端气候条件下进行储存和保暖，因此需要进行专门的保温施工，以确保储存的液体石油产品的质量和温度稳定。
二、方案概述本文将基于石油罐的特殊需求，提出一种保温施工方案，以确保油罐的温度稳定和液体石油产品的质量。
这项方案将包括以下关键步骤：1.表面处理：在施工之前，需要先对油罐表面进行清洗、打磨和喷涂处理，以去除油垢和污垢，并增加表面的粗糙度，以便更好地黏附保温材料。
2.保温材料选择：在保温施工中，选择合适的保温材料是至关重要的。
对于油罐保温，一般采用聚氨酯、岩棉等材料，这些材料具有良好的保温性能、耐高温性能和防火性能。
3.施工方法：根据油罐的具体情况，采用不同的施工方法。
一般情况下，可以采用固定网格和接缝胶的方式将保温材料固定在油罐表面，确保完整覆盖。
4.防潮防腐措施：由于油罐在储存过程中会产生大量的水汽，所以保温施工时需要特别注意防止潮气进入，以免影响保温效果。
可以在保温层外加一层防潮层，如聚酯薄膜等。
5.技术验收：完成保温施工后，需要进行技术验收，确保施工质量和保温效果。
验收时可以采用红外线测温仪等设备，检测油罐表面的温度分布是否均匀，以及温度是否达到要求。
三、施工流程1.表面清洗：使用清洗剂和高压水枪清洗油罐表面，去除油垢和污垢。
2.打磨处理：使用打磨工具对油罐表面进行打磨处理，增加表面的粗糙度。
3.喷涂处理：使用专门的喷涂设备喷涂底漆和面漆，增加表面的黏附性和美观性。
4.保温材料固定：将选择好的保温材料固定在油罐表面，使用固定网格和接缝胶确保完整覆盖。
5.防潮防腐处理：在保温层外加一层防潮层，如聚酯薄膜，以防止潮气进入。
6.技术验收：使用红外线测温仪等设备对油罐表面进行温度检测，确保温度分布均匀且达到要求。
四、安全措施1.施工人员必须戴好安全帽、防护服和护目镜，以保护自身安全。
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一、油罐加热器的计算 （一）油罐管式加热器的结构 1、按布置形式分 （1）局部加热器：布置在油罐内收发油管附近，适用于粘度小、
不会冷却至凝点的油品，一次发油量不多。 （2）全面加热器：均匀布置在罐内距罐底不高的整个水平位置上，
适用于短时间要发大量油品的工况。
2、按结构分 （1）分段式加热器
ty
t yz
tys 2
（2）当tyz t j 2 tys t j
ty
tj
tyz tys ln tyz t j
tys t j
t
－油品加热起始温度，℃；
ys
t
－油品加热终了温度，℃；
yz
t
－油罐周围介质温度，℃。
j
3、蒸汽经加热器至油品总传热系数K0
K0d（tq
ty)
二、管式全面加热器的加热面积计算
油罐管式全面加热器的加热面积F（m 2）按下式计算：
F
Q
K0 (t1
t2 2
ty)
Q－单位时间内加热油品所需的总热量，W；
K
－热源通过加
0
热器
对油品的总传热
系数
，W
/
m2
℃；
t1－热源进入加热器时的温度，℃；
t2－热源在加热器出口处的温度，℃；
t
－罐内油品在加热过程中的平均温度，℃。
5、罐车加热所需的时间
Q1 q1
Q3 6、加热每辆罐车所需要的蒸汽量
G
Q1 Q2
iz in
G－加热每辆罐车所需的蒸汽量，kg / s；
iz－蒸汽的热焓，kJ / kg； in－冷凝水的热焓，kJ / kg。
P12
P22
H
C
G2g2 d5
l
8H 2C
G2l d5
g
G K0Dl tz ty
iz in
l D 3 2
C P12 P22
H g
iz in
K0 tz ty
NL l
iz－饱和蒸汽热焓，J / kg； in－饱和冷凝水热焓，J / kg；
Q3
K3
F3
tz 2
tn
ty
K
－蒸汽经加热套内壁至油
3
品的传热系数，K
3
116
~
174.5W
/
m2
℃；
当蒸汽和油品的温差较大时取大值，反之取小值；
F3－罐车加热套内壁面积，m2；
t
－蒸汽温度，℃；
z
t
－冷凝水温度，℃；
n
t
－油品平均温度，℃；
y
－冷凝水过冷系数，可查表4 - 5。
求
出1bi和K
，
bi
用tbi
K bi
1bi
(t y
tqi ) t y
1℃判断tbi是否合适。
2） 罐 顶传 热 系数K ding
Kding 1 c
1ding
c
1
i
1
i
2ding
3ding
3） 罐 底的 传 热系 数K di
Kdi 1
2i
ln
di1的影响 di
K0
1 1 R
2
R－附加热阻，考虑水垢、油污对传热的影响，m2 ℃/W，
R的数值可查表。
（3）
的计算
2
按无限空间自然对流计算
2
ydLeabharlann (Gr Pr)n、n－系数，取决于Gr、Pr的大小，可查表。
－油品导热系数
y
y 1171y5.5（1 0.00054t)
4、地上卧式油罐的总传热系数
K 7 ~ 9.3W / m2 ℃
5、地下卧式油罐的总传热系数
K 1 1bi
1
i 1 i 2tu
四、油罐蛇管式加热器的分段计算
L F
d
F－加热器面积，m2； d－加热器管外径，m。 在蛇管进出口压力P1、P2、d确定的情况下，若L过长， 流经加热管的蒸汽量减少，蒸汽流量降低，造成对油品 的供热不足或冷凝水过冷现象。为防止出现蒸汽量减少， 需要确定加热管的长度。
由于蒸汽流速大，粘度小，压力降用阻力平方区
的公式计算
dP H
QH2 d5
H gdx
QH－汽、水混合物的体积流量；
－汽、水混合物的密度；
H
d－加热管内径
H－常数， H
8H 。 2g
QH
Qn
(1 )Qn
n z
Qn
n z
1
n z
i
的沉积物后各层直径，m。
i－水垢、管子、油品沉积物导热系数，W / m ℃；
d－加热器管子的外径，m；
－从加热器管子
2
最外层至油品的外部放热系数，W
/
m2
℃。
（1）1的计算
由于蒸汽运动速度快，粘度小，流动处于紊流状态，按紊流强制
对流的放热公式计算：
Nu
1d
0.0266Re0.806
五、铁路油罐车的加热计算
用蒸汽加热套加热油罐车内油品。
1、加热油罐车内油品所需的热量
Q1 Gc tyz tys
G N
100
2、罐车加热时向周围散失的热量Q2
Q2 q1 q2
q1 K1F1(t y t j )
q2 K2F2 (tbi t j )
q1－油品经罐车上部罐壁散失的热量，J；
1y5－15℃油品密度，
t－油品的定性温度，℃。
参数选取： 定性温度：油品平均温度和加热器外壁温度算术
平均值。管外温度先假设，然后核算 是否正确。 定性尺寸：管线内部放热取内径，外部放热取外径。
4、单位时间内加热油品需要的总热量
Q 1（Q1 Q2 ) Q3
Q－单位时间内加热油品所需要的总热量，W； Q1－用于油品升温的热量，J；
K Kbi Fbi K F ding ding K di Fdi Fbi Fding Fdi
油罐装满系数取0.95，Fbi取罐壁总面积的95%，
Fding 取罐顶面积加5％罐壁面积。
1）罐壁传热系数Kbi
Kbi
1
1
bi
1
1bi bi 2bi 3bi
用1bi (t y tbi ) Kbi (t y tqi )，先假设tbi，
若 n 远大于1；所以 z
QH
Qn
n z
(1 )
Qn－冷凝水的体积流量；
－冷凝水的密度；
n
－
z
蒸汽
的密
度；
－距加热器分段起点为x处蒸汽的湿度。
蒸汽的质量流量G为
G QH H Qn n
H
nQn
QH
n
n (1 )
z 1
y
（1）当冷凝水在加热器不过冷，t1 t2
F Q K0 (t1 t y )
（2）当冷凝水温度低于饱和温度
F Q
K0 (t1 t y )
为过冷系数，可根据表4 - 5选取。
由于饱和水热焓低，冷却放出热量显著减少，一般
不考虑冷凝水过冷问题。
2、油品平均温度t y
（1）当tyz t j 2 tys t j
1d1(tq
tb1)
2 i
ln di1
(tbi
tb(i1) )
di
2dn（1 tb(i1) t y )
K0d
1
n
1 1 ln di1
1
1d1 i1 2i di 2dn1
1－蒸汽向加热器内壁的内部放热系数，W / m2 ℃；
d
－管子的内外径及计入水垢和油污等在管内外壁
P
r
1 3
温度取进出口平均温度，若冷凝水不过冷，t1 t2，是蒸汽导热系数，
可查表。
如果有相变，可按下表计算
1
1.16（3 3400 100v)3
1.21 l
1值在3500
~
11600W
/
m2
℃范围内，数值大，1
1d
可忽略。
n
（2）考虑到d与d
差别不
n1
大，忽
略
i 1
1
Q1 Gc tyz tys
Q2－融化凝固油品所需要的总热量，J；
Q2
N G
100
Q3－加热过程中单位时间内向周围介质散失的热量，W；
Q3 Fi K (ty t j )
N－凝结的石蜡在油品中的含量；
－石蜡的融解潜热，kJ / kg；
G－被加热油品的总质量，k g。
把Q1、Q2、Q3代入上式，得
z
dP
H
G
H
d5
H gdx
H
G2 (1 )g zd5
dx
z CP / g
xl
C 0.000051/m
G2 1 x g 2
－dP H
l CP d 5
dx
P2 P1
PdP
HG2g2
Cd 5
11 x dx 0 l
由15 ~ 50mm直径的无缝钢管焊接而成，便于 安装、拆卸。每一段由2 ~ 4根平行管与两根汇管 连接，横向汇管长度小于500mm，每组有独立的 蒸汽进口和冷凝水出口。罐外有总蒸汽管和冷凝 水管。 加热管有一定的坡度，便于排除冷凝水。 适用条件：易泄漏，对于含水要求不严格，需 经常调节加热面积的油罐。