工艺管线蒸汽伴热设计
化工工艺管道的伴热设计与伴热改造设计
化工工艺管道的伴热设计与伴热改造设计2河北英科石化工程有限公司辽宁分公司，辽宁沈阳 1100003新疆恒正司法鉴定中心，新疆乌鲁木齐 830000摘要：目前，我国的化工工程建设迅速，石油化工是支撑资源生产和输送的重要基础，在维护中国能源安全中所发挥的作用是尤为突出的，也涉及到社会生产和生活的方方面面。
文章以石油化工工程的建设为切入点，立足于工艺管道的施工，从散热设计的角度出发，分析伴热介质和伴热温度的选择方法，并探讨伴热方式的类型，阐述工艺管道的选用原则，并列举出管道伴热设计常见的注意事项。
关键词：化工工艺管道；伴热设计；伴热改造设计引言在石油化工装置生产过程中，能源消耗十分巨大，导致严重的环境问题在所难免，但为了维持人类的生存和推进社会的发展，工业发展势在必行，因此在能源消耗和环境问题之间寻找一个平衡点成了亟待解决的问题。
从目前发展情况来看，清洁能源尚未成熟，只能开发新的工艺或改造原装置，降低能耗，从而减少能源消耗，以此来缓解环境污染问题。
当前，在维持装置正常生产的前提下，选择能耗较低的方式就是比较好的解决办法。
在化工装置中，随着工艺介质在工艺管道中流动，必然会有一定量的热量损失，导致温度下降，部分工艺介质对温度要求比较严格，需要从外部补偿管内介质热损失，以维持被输送介质温度，由此，伴热在维持装置平稳运行方面起着至关重要的作用。
1石油化工工艺管道伴热技术主要内容管道伴热技术是随着石油化工工业发展应运而生的先进产物，是具有科学性的保温防冻技术，现在逐渐应用在社会的各个方面。
而实际的伴热方式和伴热技术有很多不同的类型，主要有传统伴热和自动调控电伴热这两个不同的方面，以前的伴热只包含伴管伴热和夹套伴热。
根据电伴热的一些工作原理可以看出，伴热管道在工作的时候，四周环境所受的温度呈现明显地下降趋势，因此分子会出现收缩情况，如果碳颗粒中存在电路流动时，随之伴热管出现发热情况，温度不断上升，电塑料中存在的分子就在一定时间内快速地膨胀，分开很多的碳颗粒，导致电路出现中断问题，在一定程度上使电阻不断升高，降低输出的部分伴热线，然后形成一套比较完整的、有效的闭合电路，这样可以快速提高伴热线的一定发热功率。
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析
化工工艺管道蒸汽伴热系统设计分析一、引言在化工生产过程中，许多管道需要保持一定的温度以保证工艺过程的正常运行。
蒸汽伴热系统是一种常用的加热方式，通过在管道周围设置蒸汽伴热装置，利用蒸汽的热量来保持管道的温度。
本文将从蒸汽伴热系统的设计原理、系统组成、设计要点以及应用案例等方面进行分析，为化工工艺管道蒸汽伴热系统的设计提供参考。
二、蒸汽伴热系统的设计原理蒸汽伴热系统是利用蒸汽的高温热量来对管道进行加热的一种方式。
其设计原理主要包括蒸汽供应、伴热管道的选型、控制方式和安全保护等方面。
1. 蒸汽供应蒸汽伴热系统首先需要有稳定的蒸汽供应，通常情况下可以通过锅炉等设备供应高温高压的蒸汽。
蒸汽的温度和压力需要根据管道所需的加热温度和长度来确定，以确保蒸汽能够充分覆盖整个管道，并保持稳定的加热效果。
2. 伴热管道的选型伴热管道的选型需要考虑管道的材质、尺寸和工作温度等因素。
通常采用的伴热管道材质包括不锈钢、碳钢和合金钢等，其尺寸和工作温度需要根据具体的工艺要求进行选择。
伴热管道的绝热层和保护层也需要根据工作环境的要求进行设计，以确保伴热效果和系统的安全性。
3. 控制方式蒸汽伴热系统的控制方式通常包括手动控制和自动控制两种方式。
手动控制需要操作人员根据工艺要求来调节蒸汽的供应量和管道的加热温度，而自动控制则可以通过传感器和控制系统来实现对蒸汽伴热系统的自动监测和调节，从而提高系统的稳定性和安全性。
4. 安全保护蒸汽伴热系统在设计过程中需要考虑系统的安全保护措施，包括过热保护、漏水报警、防火防爆等方面。
这些安全保护措施可以有效地预防因管道堵塞、漏水或其他异常情况导致的安全事故，保障生产系统的安全运行。
三、蒸汽伴热系统的系统组成蒸汽伴热系统通常由蒸汽供应系统、伴热管道系统、控制系统和安全保护系统等部分组成。
1. 蒸汽供应系统蒸汽供应系统包括蒸汽锅炉、蒸汽管道、蒸汽调节阀、疏水阀等设备。
蒸汽锅炉负责产生高温高压的蒸汽，而蒸汽管道和调节阀则用于将蒸汽输送到伴热管道系统中，并保持稳定的供应量和压力。
化工管道伴热方案规定[]
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化工管道伴热设计规定第一章伴热方式及其选用石油化工企业中的管道，常用伴热的方法以维持生产操作及停输期间管内介质的温度。
它的特点是伴热介质取用方便，除某些特殊的热载体外，都是由企业的公用项目系统供给。
伴热方式多种多样，适用于输送各种介质及操作条件下的工艺管道。
通过几十年的实际运行，证实安全可靠。
因为工艺管道内介质的生产条件复杂，因此选用伴热介质，确定伴热方式都应取决于工艺条件，现分析如下。
一、伴热介质1．热水热水是一种不常用的伴热介质，适用于在操作温度不高或不能采用高温伴热的介质的条件下，作为伴热的热源。
当企业有这一部分余热可以利用，而伴热点布置比较集中是时，可优先使用。
有些厂用于原油罐或添加剂罐的加热，前者是为了节省蒸汽利用余热，后者是控制热源介质的温度，防止添加剂分解变质。
2．蒸汽蒸汽是国内外石油化工企业中广泛采用的一种伴热介质，取用方便，冷凝潜热大，温度易于调节，使用范围广。
石油化工企业中蒸汽可分高压、中压及低压三个系统，而用于伴热的是中、低压两个系统，基本上能满足石化企业中工艺管道的使用要求。
3．热载体当蒸汽<指中、低压蒸汽）温度不能满足工艺要求时，才采用热载体作为热源。
这些热载体在炼油厂中常用的有重柴油或馏程大于300℃馏分油；在石油化工企业中有联苯-联苯醚或加氢联三苯等。
热载体作伴热介质，一般用于管内介质的操作温度大于150℃的夹套伴热系统。
4．电热电热是一种利用电能为热源的伴热技术。
电伴热安全可靠，施工简便，能有效地进行温度控制，防止管道介质温度过热。
二、伴热方式1．内伴热管伴热伴热管安装在工艺管道<以下也称主管）内部，伴热介质释放出来的热量。
全部用于补充主管内介质的热损失。
这种结构的特点：<1）热效率高，用蒸汽作为热源时，与外伴热管比较，可以节省15~25%的蒸汽耗量；<2）内伴热管的外侧传热系数h i，与主管内介质的流速、粘度有关；<3）因为它安装在工艺管道内部，所以伴热管的管壁加厚。
(能源化工行业)化工管道伴热设计规定
（能源化工行业）化工管道伴热设计规定化工管道伴热设计规定伴热方式及其选用石油化工企业中的管道，常用伴热的方法以维持生产操作及停输期间管内介质的温度。
它的特点是伴热介质取用方便，除某些特殊的热载体外，都是由企业的公用工程系统供给。
伴热方式多种多样，适用于输送各种介质及操作条件下的工艺管道。
通过几十年的实际运行，证实安全可靠。
由于工艺管道内介质的生产条件复杂，因此选用伴热介质，确定伴热方式都应取决于工艺条件，现分析如下。
壹、伴热介质1．热水热水是壹种不常用的伴热介质，适用于在操作温度不高或不能采用高温伴热的介质的条件下，作为伴热的热源。
当企业有这壹部分余热能够利用，而伴热点布置比较集中是时，可优先使用。
有些厂用于原油罐或添加剂罐的加热，前者是为了节省蒸汽利用余热，后者是控制热源介质的温度，防止添加剂分解变质。
2．蒸汽蒸汽是国内外石油化工企业中广泛采用的壹种伴热介质，取用方便，冷凝潜热大，温度易于调节，使用范围广。
石油化工企业中蒸汽可分高压、中压及低压三个系统，而用于伴热的是中、低压俩个系统，基本上能满足石化企业中工艺管道的使用要求。
3．热载体当蒸汽（指中、低压蒸汽）温度不能满足工艺要求时，才采用热载体作为热源。
这些热载体在炼油厂中常用的有重柴油或馏程大于300℃馏分油；在石油化工企业中有联苯-联苯醚或加氢联三苯等。
热载体作伴热介质，壹般用于管内介质的操作温度大于150℃的夹套伴热系统。
4．电热电热是壹种利用电能为热源的伴热技术。
电伴热安全可靠，施工简便，能有效地进行温度控制，防止管道介质温度过热。
二、伴热方式内伴热管伴热伴热管安装在工艺管道（以下也称主管）内部，伴热介质释放出来的热量。
全部用于补充主管内介质的热损失。
这种结构的特点：（1）热效率高，用蒸汽作为热源时，和外伴热管比较，能够节省15~25%的蒸汽耗量；（2）内伴热管的外侧传热系数hi，和主管内介质的流速、粘度有关；（3）由于它安装在工艺管道内部，所以伴热管的管壁加厚。
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析化工工艺管道常常需要通过蒸汽伴热来维持流体的温度，保证工艺的正常运行。
在化工工艺管道的设计和实施中，蒸汽伴热的设计分析具有重要的意义。
本文将从化工管道的伴热原理和伴热设计两个方面介绍化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析。
一、化工管道的蒸汽伴热原理1. 伴热的定义伴热是一种通过传递热量的方式来维持管道内流体温度不变的技术，一般通常是通过蒸汽进行伴热。
2. 伴热原理化工管道中的伴热原理就是在管道外部加装一层防热材料，来减少管道内部流体热量的损失。
当管道里的流体温度低于要求时，通过伴热管路输送蒸汽到伴热套管内部，加热管道周围的防热材料，最终将热量传导到管道中的流体中，达到维持工艺流体温度的目的。
伴热管路的设计中，需要考虑以下几点因素：（1）管道温度差和温度波动从伴热管路到达管道中的流体，需要穿透伴热套管和防热材料隔热层，经过热传导才能加热管道内的流体。
因此，传热的速度和管道温度差密切相关，温度差越大和温度波动越剧烈，蒸汽伴热所需要的热量越多。
所以在进行伴热设计时，要应根据管道实际工况计算温度差和伴热所需要的热量。
（2）管道内流体的性质伴热管路的设计要求在传导热量过程中不引起管道内流体性质的变化，因此要求伴热设计符合管道内流体的要求。
特别是在流体粘度、密度、腐蚀性、流速、总体积，以及运行参数等方面考虑充分，确保设计的伴热可达到工艺与安全要求。
（3）伴热管路的材料选择伴热管路的材料选择也是设计中的一个非常重要的问题。
一般情况下，伴热管路的材料应该能够耐受高温和高压，同时对于强腐蚀性的流体还需要具备耐腐蚀性。
常用的材料有镍基合金、钛合金、不锈钢等。
伴热不仅可以维持管道内流体的温度，还能够节约能源，将蒸汽剩余能量转化为热能，达到多重效果。
因此，对于需要动态操作且在很长时间内需保持温度恒定且非常依赖温度的流体密闭管道，使用蒸汽伴热可谓是最佳选择。
三、结论化工管道的蒸汽伴热设计分析对于保证化工过程的工艺安全和提高化工过程的效率和可靠性具有非常重要的作用。
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析一、引言在化工工艺生产中，常常需要在管道中输送高温的流体，为了避免流体在输送过程中温度过快降低或结冰，需要对管道进行蒸汽伴热处理。
蒸汽伴热是通过在管道外壁包覆蒸汽管道或蒸汽伴热带，利用蒸汽的热量来保持管道的温度，确保流体的运输和加工过程正常进行。
本文将分析化工工艺管道的蒸汽伴热设计，讨论蒸汽伴热系统的设计要点和注意事项。
二、蒸汽伴热原理蒸汽伴热是利用高温高压的蒸汽对管道进行加热，维持管道内流体的温度。
蒸汽伴热可以提供稳定的温度和热能，避免流体在管道中结冰或温度过低。
蒸汽伴热还可以节约能源，提高工艺生产效率。
蒸汽伴热系统一般包括蒸汽发生设备、蒸汽输送管道、伴热管道或伴热带以及控制系统。
蒸汽通过输送管道到达伴热部位，释放热量，再通过排气管道回收蒸汽。
伴热管道或伴热带紧贴在需要加热的管道表面，将蒸汽释放的热能传导到管道内的流体，达到加热的效果。
三、蒸汽伴热设计要点1. 确定伴热管道或伴热带的材质和尺寸伴热管道或伴热带的材质一般选择导热性能好、耐高温、耐腐蚀的材料，如不锈钢、碳钢等。
材质的选择应根据流体性质、操作温度和压力等因素综合考虑。
伴热管道或伴热带的尺寸要根据管道的直径和长度、需要加热的流体性质及温度等确定，确保伴热系统能够提供足够的热量。
2. 蒸汽输送管道的设计和布局蒸汽输送管道的设计和布局要考虑蒸汽的输送距离、压力损失、热损失以及安全性等因素。
合理的管道设计和布局可以保证蒸汽能够稳定地输送到伴热部位，并且保证系统的安全可靠。
3. 控制系统的设计蒸汽伴热系统的控制系统要能够实现对加热温度的精准控制，保证管道内流体的温度稳定。
控制系统还要能够监测蒸汽的压力、温度、流量等参数，实时调节蒸汽的供应量，确保伴热系统的运行效果。
4. 安全防护措施的设置蒸汽伴热系统需要设置安全防护措施，防止蒸汽泄漏、管道爆裂等意外事件的发生。
安全防护措施包括安全阀、断电保护装置、温度传感器等设备的设置，以及对系统的定期检测和维护。
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析
浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析化工厂对蒸汽伴热管道的设置有许多严格的要求。
只有这样才能设计科学、合理，减少采购和安装成本，尽量减少安装困难，蒸汽管道的工作效率提高，蒸汽管道的安全性增加，蒸汽伴热管道发挥正常作用。
标签：化工工艺管道;蒸汽伴热设计;分析;根据介质运输的特性来划分，可以分为保温输送方式、不保温输送方式以及保温伴热管道的输送。
从节能方面而言，保温伴热输送有助于减小热损失，实现节能。
从化工工艺的层面上而言，减小一些冷凝状态下的物质气化溢出，可以有效减小一些腐蚀性气体对化工工艺设备的腐蚀，达到保护化工工艺设备的目的。
一、蒸汽伴热系统的设计要求1.蒸汽分配站管道布置的要求。
蒸汽分配站用做实现蒸汽总管道的蒸汽进行有效分配，有效避免管道内部的不同区域产生冷凝水。
通常而言，蒸汽分配站的管道布置应遵循以下几个原则。
（1）为了方便分配站向不同区域散发蒸汽，通常蒸汽分配站的布置会采用水平或者立式结构，如此可以有效的实现均匀分配。
（2）分配站接管数有如下要求。
对于DN40型的蒸汽分配站而言，其设置的接管口一般为DNl5型或DN20型，通常设置不超过6个。
DNS0型的蒸汽分配站设置的DNl5型或DN20型蒸汽接管口不超过10个，每个分配站都应预留1—2个备用口，用作实现紧急情况下的蒸汽分配。
（3）伴热供气组的区域范围应合理设置，通常在3m范围以内。
（4）蒸汽分配站应尽可能的靠近墙柱等设置，有效确保蒸汽分配站管道的稳定性。
此外，蒸汽分配站管道应设置相应的切断阀门，通常设计于管道的出口附近。
总管处还应设计相应的换气阀门，设计于切断阀门的前侧。
此外，为了保障分配站的运作安全，应设置相应的疏水阀门，其中排液管与切断阀应相间设计。
（5）伴热工期管道中的主管顶部应设置相应的蒸汽引出管道，蒸汽通常通过伴热站的顶部或者水平位置引出。
与此同时，管道分配站设置相应的固定支架以及滑动支架，方便管道引气。
2.冷凝液收集站管道布置设计的要求。
工艺装置蒸汽伴热管的设计与计算
工艺装置蒸汽伴热管的设计与计算
蒸汽伴热管是工业装置中常用的一种加热方式，它通过在管道
周围布置伴热导热电缆或伴热导热管来保持管道内介质（通常是液体）的温度，防止其在输送过程中凝固或结冰。
设计和计算蒸汽伴
热管涉及到多个方面，包括管道材料选择、伴热导热电缆或伴热导
热管的布置、热损失的计算、安全因素考虑等。
首先，在设计蒸汽伴热管时，需要考虑管道的材质和尺寸。
通
常情况下，不锈钢、碳钢等材质的管道常用于蒸汽伴热管的设计中，而管道的直径和壁厚则需要根据介质输送量和工作压力来确定。
其次，伴热导热电缆或伴热导热管的布置也是设计中的关键环节。
合理的布置可以确保管道周围的温度均匀，从而保证介质的输
送质量。
在布置时需要考虑管道的形状、长度、周围环境温度等因素。
另外，热损失的计算也是设计中的重要一环。
通过计算管道在
输送过程中的热损失，可以确定伴热导热电缆或伴热导热管的功率
和长度，从而确保管道内介质的温度保持在合适的范围内。
此外，安全因素也是设计中需要考虑的重要内容。
蒸汽伴热管设计需符合相关的安全标准和规范，确保在工作过程中不会出现安全隐患，同时需要考虑防水、防腐蚀等问题。
总的来说，设计和计算蒸汽伴热管需要综合考虑管道材料、伴热导热电缆或伴热导热管的布置、热损失的计算以及安全因素等多个方面，以确保蒸汽伴热管在工业装置中能够稳定、高效地工作。
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在石油开采过程中，石油化工装置中出现介质结晶、冷凝、冻结的情况，以及温度或黏度的变化，这些现象都会对开采质量产生影响。
采用工艺管线蒸汽伴热设计可以有效的阻止现象发生。
因此国家投入相当力量进行研究，经过实验证实蒸汽伴热技术经过合理的设计，可以起到节省费用、节约能源、提高效率的作用，因此在石油化工产业中广泛应用。
1 伴热管道的伴热方式
伴热方式有外管伴热、内管伴热、夹套伴热和电伴热等。
蒸汽伴热相对其它的伴热方式，有着取用方便、潜热大的优点，可以更好降低能源输出，提高生产效率。
石油化工装置中的管道伴热主要是为了防止管道内的介质发生结晶、冻结、凝固等，影响管道内输送，除此外伴热管道可以维持管道内的温度以及粘合度，确保管道内部的介质流通。
2 蒸汽伴热管道设计细节2.1 设计的原理依据
对于伴热管道的设计标准，国家曾出台多项规范法则进行限定，本文进行的蒸汽伴热管道设计是按照《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》SH/T30400－2012标准进行的，其中包含详细的设计依据，保证了蒸汽伴热管道正常运行。
2.2 环境温度、伴热介质温度的选择
石油开采过程中，管道的环境以及伴热介质的温度会影响管道内部的运输。
控制好温度的范围，有利于管道内物质运输效率的提升。
（1）不同环境选择不同温度
环境温度是根据管道的布置以及整个运行的情况来选择的，内外环境的温度要求不同，一般在已经采取供暖设备的房间，设定环境温度为20℃。
室外温度的选择则需要根据具体情况进行分析，按照最不利于管道运输的温度进行设定。
一般在对伴热温度的选择是按照过去几年的年平均温度取平均值即可。
（2）与压力密切相关的介质温度
管道蒸汽伴热方式其原理是依靠蒸汽内部的潜热进行伴热活动，所以在对介质温度进行选择时，需要考虑管道内部的压力情况。
在石油化工装置中采用的蒸汽伴热方式，一般是蒸汽过热方式。
蒸汽的压力有中低两种标准，中压的数据标准为1MPa、1.6MPa、2MPa，低压的蒸汽压力数值为0.6MPa、0.4MPa。
根据相关的数据显示，在管线蒸汽伴热的压力一般选择0.4MPa、1MPa、1.6MPa，对应的温度是151℃／183℃／202℃。
3 在现有的基础上对环节进行优化3.1 设计布置蒸汽分配站和疏水站
根据实际情况设计出蒸汽伴热设施的平面布置图，根据图纸中的蒸汽分配站以及疏水站的位置进行设置，站内设置的蒸汽分配站需采用从上到下的顺序，有序的排列，同时尽可能将蒸汽分配站布置在建筑物或是结构框架的上面，这样的分布主要是确保冷凝液能通过高地位的分布，汇总到低位进行回收增加利用率。
疏水站和分配站的位置
恰恰相反，是分布在建筑物或者是结构框架的最低位置，以方便管道流通。
3.2 设计疏水站的管道分布
疏水站的疏水阀是用于压力试验的，在蒸汽伴热设备进行正常运作时，疏水阀会定期进行更新运动。
在实际的操作中发现，疏水阀清洗起来比较困难，设备遇到故障后修理也不方便。
为了改善以上的现况，可以在设备之前添加切断网设置；为了方便污水的处理，应该调整疏水站内的凝结水收集管之间的距离，具体的数值应该为200mm；为了防止管道内的机械杂质进入疏水阀前设置的过滤器，应该尽可能将排污阀和凝结水管分布成同一垂直平面；为了防止疏水网堵塞应该增加排污阀，这样做可以有效的减少杂质污物进入疏水阀中。
以上的细节优化可以帮助管道的正常运行。
3.3 设计被伴热管道的分布
在进行被伴热管道分布时需要区分几种情况，分别是集中分布、冬季伴热管道和常年伴热管道的分布、直径在DN50以下的管道分布。
针对3种条件下，伴热管道有不同的分布方式，所以在设计时需要考虑周全
（1）以节省能源为前提，在满足工业工艺的情况下，把同介质同工艺的管道进行聚集设计，尽可能缩短管道之间的距离，以此来提高伴热的效果，方便管道的正常工作。
（2）由于气温的差异，冬季和常年的伴热设备需要进行区分。
方便在相应的温度阶段进行管道设备之间的切换，确保管道的正常运行。
一般在条件允许的情况下，安装两套设备，分别设置相应的运输数据，增加伴热的效率。
（3）伴热管道的直径设置，也将对伴热的效果产生影响。
一般在石油化工设备中常用伴热管直径为DN10、DN12、DN15、DN20、DN25，伴热管根数不宜超过4根，原则是“大直径，少根数”，而国外则是“小直径，多根数”，从传热效果看小直径，多根数效果更佳，在工程设计中最好采用统一规格的换热管，同时设置阀门的数量以及管道的合理布控，也将起到事半功倍的效果。
4 结束语
经过实验证实蒸汽伴热技术经过合理的设计，可以起到节省费用、节约能源、提高效率的作用，因此在石油化工产业中广泛应用。
按照《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》SH/T30400－2012标准进行设计，可以从布置蒸汽分配站和疏水站、疏水站的管道分布、被伴热管道的分布等几个方面进行考虑。
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工艺管线蒸汽伴热设计
田春
珠海巨涛海洋石油服务有限公司 广东 珠海 519000
摘要：在实际的石油开采过程中，发现石油化工的装置会出现介质结晶、冷凝、冻结的情况发生，同时还伴随着温度或黏度的变化，这些现象都会对开采质量产生影响。
本文将重点论述工艺管线蒸汽伴热的设计和优化。
关键词：工艺管线 蒸汽伴热 石油 设计。