核化工装置中工艺管道的伴热设计

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:刘盼盼 宋亚恒
[导读] 摘要:我国核化工行业的快速发展推动我国整体经济建设发展迅速,为我国快速进入现代化发展阶段贡献力量。
        (中国核电工程有限公司郑州分公司  河南郑州  450052)
        摘要:我国核化工行业的快速发展推动我国整体经济建设发展迅速,为我国快速进入现代化发展阶段贡献力量。在开展化工工程建设过程中,为了进一步提升工程的整体质量,不仅需要科学管理,而且需要不断优化设计过程;工艺管道的伴热设计是核化工设计中的重要一面,都能够进一步的帮助化工工程建设水平进行提升,进而为我国核化工工程发展带来积极影响。
        关键词:核化工装置;工艺管道;伴热设计
        引言
        我国整体经济的快速发展离不开各行业的大力配合和国家政策的扶持,才有今天的局面。核化工企业管道的正常运行过程中,如果存在不必要的热量消耗,会造成巨大的能源浪费,同时也会带来比较严重的环境污染问题。在现代社会的能源形势比较严峻的情况下,如果不能有效的改善管道隔热形式、提高隔热效果,将难以更好地保证能源输送的顺利进行,给环境产生不利的影响,管道输送效果也难以得到提升。
        1管道合理安装的重要性
        在核化工行业中,化工工艺管道作为其中重要的输送结构,表现出具有较大复杂性以及较高安装难度等特点,为了保证其安装质量,需要做好安装前的详细规划与安装中的严格管控,从各个方面开展综合布置与控制工作来保证管道安装的规范性。对于核化工工艺管道来说,首先是对其管道材料有着较高的要求,不仅要满足所输送介质的性质要求,还要保证具有较强的防腐蚀能力和耐久性。其次是针对管道安装中作业量比较大且比较关键的焊接作业来说,容易由于焊接操作不合理或存在杂质问题而导致与输送介质发生反应并影响其整体的完整性和严密性,导致出现渗漏问题。最后就是由于工艺管道的覆盖范围较广,不仅需要在整个施工区域中做好全方位的把控,还要做好具体每个细节环节上的控制,保证整体操作运行的流畅性。基于工艺管道的上述特点,在开展此类管道的安装作业中,就需要做好严格的质量控制,确保对可能出现的各类质量隐患起到有效规避的作用,同时还要做好对管道安装作业中安全和进度方面的管理与控制,保证通过协调有序的管理工作来确保管理工作的全方位落实,发挥工艺管道的应有作用来保证生产稳定以及安全运行,实现企业经济效益以及市场竞争力的提升,推动其稳定、健康和可持续发展。
        2管道伴热形式的选用
        在工艺管道设计中,进行伴热系统设计的过程中,可以通过选择使用伴管或夹套伴热的方式,弥补管道物料输送过程中的热量损失,维持物料温度。在进行选择的过程中,应该注意的是管道内部输送介质的条件下,应该保证介质终端温度达到要求,确保与管道内部温度不能有过度的偏差,或者也可以稍微低于管道内部介质的凝固点数据。如果所应用的管道中物料凝固点大于或等于50℃,且处于100℃以下,可以使用伴管伴热的方式,可以更好的实现能量补充。如果管道内部所输送的介质为气体介质,当环境温度比管道温度低的情况下,在介质温度相对较高时也可以选择使用伴管伴热的方式。在管道输送介质温度要高于管道温度的情况下,此时的管道温度相对较低,在凝固点以下时,或者管道内部的液体介质凝固点不足40℃,气体露点超过了规定的问题,就能够应用热水伴管伴热的结构形式。当前应用最为普遍的就是蒸汽伴管与夹套伴管的形式,其主要的使用条件就是管道内部物料是比较容易凝固的,并且会长期留存在管道的内部。
        3蒸汽伴管的设计事项
        蒸汽伴管在使用过程中要注意具体的伴热及保温的适用范围,具体适用于管道或设备中介质凝固点及粘度较大的情况;也适用于整体温度较高的情况,不论是工艺的介质还是设备或管道区域内防爆等级高时,在腐蚀性或热敏性强度大的介质中也同样适用。

而蒸汽伴管不同于其他的伴管方式,使用的是一种特定的饱和蒸汽来加热,以50℃为临界点,输送介质的凝固点高于或低于这个凝固点时,所采用的蒸汽伴管保温也有异。在具体的蒸汽伴管的设计事项中,首先要选择合适的管道伴热管的管径以及配备相应的管道伴热管数,在一般情况下,采用的是普通管径的伴热管,但在一些情况中也会使用较大伴热管的管径。在确定伴热管管数时要根据具体的输送介质以及管道的直径来确定,还要根据具体的工程规划要求,依据具体的绝热保温等级和相关的数据进行确定。其次,要对伴热管的补偿要求进行了解,在一些不能进行自然补偿中要在一定距离内增加补偿器,一般使用的是U型或螺旋长绕型;在转弯处的自然补偿中要作伴管固定点,保护伴管的保温结构;而伴管的固定点最好使用扎带进行捆绑固定,其中还应加入隔离垫。
        4阀门处的伴热管道安装
        化工管道安装同样是化工工程工艺管道安装过程中的重点,对于阀门安装工作人员也需要定期进行专业化培训,让他们能明确化工阀门工艺对于整个工艺发展的重要意义,并且提高对于化工阀门工艺安全性的认知,不断提升所有负责安装阀门管道工人对于工程工艺安全认知并且明确落实安全责任。每一个工人所负责的管道阀门都应记录在册,一旦某一方面出现安全问题,可以进一步地找到该工作人员进行负责,只有建立完善的施工体系,才能让施工过程中的施工质量得到提升,并且要求每个环节都应由专人负责,才能切实的落实安全生产的问题。出现问题时,需要及时的进行处罚与教育,让每一个人都明确化工工程管道安装的重要意义,并且在阀门进行安装时需要按照工艺管道要求进行安装,不可以随便的调整位置,无论是尺寸的改变或者是位置的改变,都有可能给阀门管道安装带来消极影响。尽可能的避免由于该情况的出现,需要对每一名阀门管道安装工作人员进行岗前培训,不仅要进行岗前培训,还需要进行充分的市场调查,让所有的工作人员能了解不同型号、不同规格的阀门对于石油管道工程而言的影响不同之优,保证所有的管道阀门安装符合标准需求,才能够提高化工工程中管道工艺安装的整体质量,并且降低管道工业安装的风险。
        5伴管伴热设计需要注意的问题分析
        首先应该注意,在管道设计环节,伴管内部如果是蒸汽介质,可以利用主管蒸汽管道来进行引出,应该在引出管道的进出位置上安装相应的阀门,在蒸汽被引出之后,能够通过该阀门对其输送管道进行切断处理。其次,在进行设计的过程中,应该将其安装到疏水阀门的位置上,且应该根据实际情况并不需要布置旁路阀装置,这样就能够防止在冷凝系统运行环节存在蒸汽侵入等缺陷。此外,还应该在设计环节合理的引入蒸汽,并且按照自上而下的顺序来进行引入,但是需要尽量的提高该引入的位置,从而可以提升整个系统的工艺效果。凝结水部分的排水系统在设计确定时,应该尽量的将其布置到比较低的位置上,然后进行引入处理,防止其受到其他因素的影响。凝结水排水系统在设计环节,尽量的不要使用U型管道,否则将会影响水分的排出。然后在受热管道设计阶段,放空阀安装的位置同时需要进行伴热处理,使得整个蒸汽能够尽快的实现循环利用。因此,在设计环节,主管道的位置应该布置伴热设计和使用,而针对于其他位置上的支线管道也不需要实施伴热处理,同时需要在支线管道附近位置上应用切断阀装置,然后实施伴热设计,以提升其隔热性能。
        结语
        工艺管道在开展伴热设计环节,应该了解管道运行情况,如果存在热量流失等问题,要及时进行补偿,防止温度下降过快而导致管道不能正常运行,确保系统运行更加安全、稳定。
        参考文献:
        [1]王微,刘成玉.浅析化工装置中工艺管道的伴热设计[J].黑龙江科技信息,2013,(3):36.
        [2]朱翠琴.浅析化工装置中工艺管道的伴热设计[J].中国石油和化工标准与质量,2011,31(6):35,93.
        [3]姜学栋.石油化工管道焊接工艺与质量控制对策探究[J].南方农机,2019,50(21):283,287.
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