化工工艺管道蒸汽伴管的设计
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第４ ６卷
第 １期
化 肥 设计
Ｃｈｅ ｉａ ｒｉ ｚ ｒＤｅ ｉ ｎ ｍ ｃ ｌＦｅ ｔｌ ｅ ｓｇ ｉ Ｆｅ ２ ８ ｂ． ００
２０ ０ ８年 ２月
２１ ？
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
４０ ２ ） ３ ２ ３
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 、 型 弯 累计 上 升 高 度 介 从 数 最 ｕ
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 ： Ｑ０５ Ｔ ５
文献标 识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ４～８０ （ ０ ８ ０ ０ ０ １０ ９ １ ２ ０ ） １— ０ ３—０ ４
Ｓ ｅ ｍ ａ ｉ ｇ Ｔｕｂ ｓｇ ｏ ｔ ａ Ｔｒ ｃ ｎ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ ｆ ｒ Ｃｈｅ ｃ ｌＰｒ ｃ ｓ ｐｉ ｍｉ ａ ｏ ｅ ｓＰｉ ｎｇ Ｗ ＡＮＧ ｈ ｏ ｇ ｉ Ｓ ａ — ａ ，ＺＨＥＮＧ ｅ ｆ ｎ Ｘｕ —ｅ ｇ
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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 ４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 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 １ 蒸 汽 伴 热 管 道 系 统 图
１ 蒸汽伴 热管道 系统的设计
１１ 蒸汽伴 热 系统 的 组成 ．
１ 蒸 汽伴 热 系统 的设 计 内容 ． ２
（ ）伴 管 及 伴 管 站 布 置 图 ① 所 有 需 要 蒸 汽 １
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 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 ② 上 ； 所 有 蒸 汽 伴 管 站 及 收 集 站 ， 表 示 在 伴 管 布 ③ 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 ； ④蒸 汽 分配 站及 冷凝 液 收集 站 在 相 应 的 伴
作者 简介 ：壬少 盖（ ９ ７年 一） 男 ， １５ ， 湖北武汉人 ，９ ６年毕业 于湖北 １８ 省职工大学化工工艺配管 与安装 专业 ， 高级 工程师 ， 从事合 成氨 、 尿 素、 聚甲醛等化工＿ 程 的臂道 布置设计 工作 。 Ｌ
道系统见图 １ 。蒸汽伴热系统 的组成为 ： ①蒸 汽总 管； ②蒸汽引入管； ③蒸汽分配站 ； ④蒸汽伴管 ； ⑤冷 凝水收 集站 ； ⑥冷凝水 引 出管 ； 冷凝水 总管 。 ⑦
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２ ２？
化 肥 设计
２０ ０ ８年 第 ４ ６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 ２ 按 《 工装 置 管 道 化 布 置设 计 内容 和深度规 定 》 ＨＧ Ｔ２５９ １— ９８ （ ／ ０４ ． １９ ） 中关 于伴 管 和分 配站 的规定 执行 。 （ ）蒸 汽
分 配 站 非 自导 式 蒸 汽 分 配 站 的 蒸 ３
汽 由蒸 汽 分 配 站 上 部 引 入 ， 常设 置 在 １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》 Ｓ ／ ００— ０ ２ 的相关 规定 见表 １ （ Ｈ Ｔ３４ ２０ ） 。
１ 伴 管 的配 置 ． ５
汽、 冷凝 水 主管通 常在 管 廊或 空 中架 空 敷设 。 自导 式 蒸 汽分配 站 的蒸 汽 由蒸 汽 分 配站 下 部 引 入 ， 常 通 设 置在 ２层楼 面 以上 ， 引入 管高 于蒸 汽主 管 。 （ ）冷 凝水 收集 站 ４ 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 ５ 起始点 、 编号 和被 伴 热 工 艺 管 线 号 ， 根伴 管 上 应 每
有 ２个 相 同的标 签 ， 安装 在 蒸 汽 分 配站 上 ， １ １个 另
（ ）每 １ 伴管 管线 一般都 有 自己的蒸 汽供给 １ 个
阀和独 立 的疏 水 器 。 （ ）带 有 取 样 口、 淋 、 空 和 仪 表 （ 压 力 ２ 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 ， ３ 以避 免 安
全 阀失 灵 。
１６ 设计 实例 ．
个 安装 在 冷凝水 收集 站上 ， 以便 于 查找 和维修 。 １ 伴 管 管径及 所 需伴管 的最 少数 量 ． ３ 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 》（ Ｈ Ｔ３４ Ｓ ／ ００—２０ 表 ４ ０ ２—１～表 ０２） ．．
４ ０ ２— 选 用 。 ．． ４
一
已知被 伴 热 工 艺 管 线 内流 体 温 度 保 持 ６ ℃ ， ０ 伴 热蒸 汽 为 ０３Ｍ ａ的饱 和蒸 汽 ， 低 环 境温 度 为 ． Ｐ 最 １ ５℃ ， 工艺 管线 尺 寸 为 Ｄ ０ ｍ， Ｎ ２０ｍ 被伴 热 工 艺 管 线长 度 为 ５ Ｉ保 温 材 料 为 环 保 型 复 合 硅 酸 盐 ， ０Ｉ， Ｔ 保 温厚 度 为 ７ ０ｍｍ。
根 据 已知条 件 ， （ Ｈ Ｔ３ ４ ２ ０ ） ４ ０ ２ 查 Ｓ ／ ０ ０— ０ ２ 表 ． ．
—
当环 境温 度 （ 一般环 境 设 计 温度 取 当地 １月 的
３ 可知 伴 管 ｎ×Ｄ 应 为 １× Ｎ ０， 伴 热管 采 ， Ｎ Ｄ ２ 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 ４ ０ ２—１～ ．． 表 ４ ０２— ．． ４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 。
ｄ＝
用单 根 Ｄ ２ 钢管 。从 表 １可知 ， Ｎ ０碳 给定 蒸 汽最 长 能伴 ６ Ｉ可 以满 足所 需 伴 热 ５ Ｉ ０Ｉ， Ｔ ０Ｉ 的要 求 。从 其 Ｔ 附近蒸 汽 分配 站引 １ Ｄ ０的伴管 即可 。 根 Ｎ２
１７ 蒸汽 分配 站和 疏水 站 的设置 ．
ｌ
■ — 竿 １— ］ ｎｄ ≥
＋ 十 Ｊｔ （ ｓ ｔ
（ ）“ ” 的计算 １ ．值 ｓ 蒸 汽分 配站 的管 径 可 按 下 式 计 算 出 “ ” ， ． 值 然 ｓ 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 ２查 取 。
Ｓ＝Ａ ＋２ 十３Ｃ
式 中 ， 伴 管 计 算 外 径 ，Ｉｄ 伴 管 外 径 ，ＩＤ ｄ为 Ｉ；。为 Ｔ Ｉ； Ｔ 为保温 层外 径 ，Ｉ 。 保 温层 内径 ，Ｉ 为热 损 失 Ｉ； 为 ＴＤ Ｉ； ＴＫ 附加 系数 ， １１ 取 ．５～１２ ； 为伴 管根 数 ， ；为 被 ．５ ／ ＇ ｔ 根 ｔ
伴 介质 温度 ， ； ℃ ｔ 为环 境温 度 ， ； 为 伴 管介 质 温 ℃ ｔ
式 中， Ａ为 Ｄ ５ ６１ ｍ、 １ Ｎ １ 、 ２ｍ ６ ０ｍｍ伴 管根 数 ； Ｂ为 Ｄ ０伴 管 根 数 ； Ｎ２ Ｃ为 Ｄ ２ Ｎ ５伴 管 根 数 。 当 “ ” ．值 ｓ
超过 １ ６时 ， 设 立 ２个或 ２个 以上 的蒸 汽分 配站 和 宜 疏水站。
表 ２ 蒸 汽 分 配 站 各 项 管 径 的确 定
度 ， ；Ｌ为 保 温 层 外 表 面 向 大 气 的 放 热 系 数 ， ℃ Ｏ Ｗ／ ？ ； 为保 温 层 内加 热 空 间 向保 温 层 的 放 ｍ ℃ ｉ 热 系数 ， ｍ ℃ ， Ｗ／ ？ 一般取 １．５Ｗ／ ？ ；Ｌ为 ３９ ｍ ℃ Ｏ 伴管 内保 温层 内加 热 空 问 的放 热 系数 ， ｍ ℃ ； Ｗ／ ？ Ａ为保 温材 料制 品导 热 系数 ， ｍ ℃ 。 Ｗ／ ？
１ 伴 管 的最大 长度 ． ４ 从 伴 管输 出点 到冷 凝器 之 间的 总长见 表 １ 。
表 １ 蒸 汽 伴 管 最 大 允 许 有 效 伴 热长 度
伴管直径
／ ｍｍ
蒸汽压力 ｐ Ｍ ａ 的最大允许有效伴热长度／ （ Ｐ） ｍ
０ ３≤ｐ≤ ０ ５ ．
．
０． ＜ｐ≤０． ５ ７
０ ７＜ｐ≤ １ ０ ． ．’
（ ）在 ３ｍ半径范 围内， ２ 如果设置 了 ３个或 ３
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 １ ， 预 留 １～ ４根 并 ２个备 用 管 口。 （ ）每 根 蒸 汽 伴 管 在 冷凝 液返 回端 必 须 安 装 ３
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第 １期
王 少盖 等
化工工艺管道蒸汽伴管 的设计
表 ４ 紧 固 件 材 料
材 料 镀 锌 铁 丝 规 格 １ ８ 材 料 不 锈 钢 铁 丝 不锈钢钢带
３？ ２
１组疏 水 阀。如 果 要 回收 冷 凝 液 ， 在 冷 凝 液 疏水 可 阀后 设 １ 切 断 阀 。冷凝 液 应 排 放 到 排 污 口 ， 个 以对
规 格 １ ８ ０４ １＂×１ ｉ ． １１ ３ｈｌ ３１ １ ｌ
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 ｏ ４ １＂×１ １ ． １ ３１ ３１１ １ １ ３＂ １ １
（ ）疏 水 阀 组 的 检 修 内容 主要 是 疏 水 阀 的 检 ４ 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 １ 个切 断 阀 ， 在 疏 水 阀 和后 １个 切 断 阀之 间 并 设置 １个 检查 阀 。 日挥公 司也 是这 么 要求 的 。 １８ 蒸 汽伴 管 ｕ形 弯累 计上 升允 许 高度 ．
２４ 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 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 Ｕ形 弯 （ 形 ） 时 是不 可避 袋 有 免 的。Ｕ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 Ｕ
形弯 时 ， 累计上 升高度不应 大于表 ３中规定 的数值 。
表 ３ 蒸 汽 伴 管 最 大 允 许 Ｕ 形 弯 累计 上升 高 度
３ 安 装 要 求
３１ 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 １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 Ｕ形弯 累计 上 升允许 高 度最 大为 ３Ｉ。 Ｉ Ｔ
（ ） 根伴管宜单独设疏水 阀， ２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 ３为
２ 材 料
２１ 伴 管 材料及 规 格 ． （ ）可用 于伴 管 的管 道 有 紫铜 管 、 锈 钢 管 及 １ 不 碳钢 管 ３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 ４伴 沿 高 向低 敷设 ， 结 水 应 从 低 点 排 出 ， 尽 量 减 少 Ｕ 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 ４ ， ２ 紫 ， Ｘ１ ８ ４１ ； 锈钢 管 ４１ ． ，，５Ｘ １ ２ 或 碳 钢 管 ，ｏＸ１ 不 ，２Ｘ１ ２ ４ ． ； １
ＤＮ ５ 、 １ ＤＮ ０ 、 ２ ＤＮ ５。 ２
一
（） ５ 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 ６在 凝 介质 流 向 ４ 。 ５ 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 下水 系统 。
３２ 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 １被 伴 下方 一侧 或 两 侧 ， 直 敷 设 时 ， 管 等 于 或 多 于 ３ 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 ２伴 以
垫 。带绝 热定 距垫 的伴 管 保 温见 图 ２ 。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 ３ ４材质 伴 ０ 不 锈钢 。伴 管 （ 包括 输 出 和 回收 管 ） 般 采 用 卡 套 一
连 接 和对焊 连接 。
２２ 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 １ 其
个过 滤器 。 ２ ． 紧 固件材 料 ３ 紧固件材 料 见表 ４ 。
图 ２ 带 绝 热 定 距 垫 的伴 管保 温
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化 肥 设计
２０ ０ ８年 第 ４ ６卷
（ ）所 有 伴 管 （ 包 括 伴 管 供 汽 管 和 回 流伴 ３ 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 ４ 接 采用成 品 弯头 和管接 头 。
（ ）伴 管每 隔 １ｍ用 钢 带 或铁 丝 固定 ， 在 有 ５ 但
（ ） 管 经过 阀 门 、 件 时 ， 管 应沿 其 外 形敷 ９伴 管 伴
设， 且宜 避免 或减少 Ｕ形 ， 图 ６ 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 ， ６ 伴管 直管 段 应 每 隔 １ ２ｍ 设置 １个 膨 胀 环 。在 管 件 以及 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 ３ 见 。
铡 缒 或 带 水 甲环
广 亓 ＿
法 些或 活 棒 ｋ／
阀门处（ 根） 单
ｒ＿ ＿
．
枉 法 兰 处
膨 胀 环
｝ 门 处 ： 阀
方 向 改 变 处
图 ３ 伴管的膨胀环
法 兰 或 活 接 头／
』
（ ） 管 的标准 位 置见 图 ４ ７伴 。
图 ６ 阀 门伴 热
一
单 根 伴 管 双 根 伴 管
３ 伴 管 根
４ 结 语
（ ） 要 介 绍 了蒸 汽 伴 热 系 统 的 相 关 设 计 要 １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 。
（） ２ 具体论述了设计及安装 中应解决 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 ：
［ ］ＨＧ Ｔ２５９ １ ９８化工装置管道布最设计内容和深度规定［ ］ １ ／ ４ ． —１９ ， ０ Ｓ． ［ ２］Ｓ ／ ０ ０—２ ０ 石油化工管道伴管和夹套管设计规范［ ］ Ｈ Ｔ３ ４ ０２， Ｓ．
图 ４ 伴 管 的 标 准 位 置
（） ８ 当主管伴 热而 支管 不伴 热 时 ， 支管 上 的第 １ 个 切 断阀应 予 以伴 热 ， 图 ５ 见 。
［］ ３ 孙洪波 ， ． 等 化工装 置中蒸汽伴 热系统 的工艺设 计 ［ ］ 石油化 Ｊ．
工 设 计 ，０ ０，７ ４ ． ２０ １ （ ）
五 鑫
图 ５ 支管伴热
［ ］陈让 曲． 油 化工 厂蒸 汽伴 热 系统 问题 讨论 ［ ］ 炼 油 设计 ， ４ 石 Ｊ．
１９ ，６ ２ ． ９ ６２ （ ）
收 稿 日期 ： ０ ７ ０ ｌ １ ２ ０ －９ ０ －
有 关 禁 限 ７项 化 肥 行 业 的技 术 进 口项 目
国家 商业 部于 ２０ ０７年 １ 月 ２ 日 布 《 １ 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 １ 领域 的 ３ 项 技 术 ， 入 限 制进 １技术 的共 有 １ ０个 ９ 列 ７ １ ６ 个 领域 的 ８ ７项技 术 。其 中涉及 化学 原料及 化学 制 品制造业 的分别 有 ７ 技术 和 １ 项 技术 。与 化肥行 业有 关 的技术 项 目如下 。 项 ３
（ ） 止进 １技术 项 目２项 ： 纯碱 生产 技术 ， 制要点 是 氨碱 法纯 碱生 产技 术 ； １禁 ７ １ ① 其控 ②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 。
（） ２ 限制进 口技术项 目５ ： 项 ①低温低压氨合成催化剂技术 ； 磷铵工艺 ； ② ③磷酸二铵生产技术 ； ④硫酸生产技术 ； ⑤氮磷钾生产工艺 。 （） ３ 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 ２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
化工管道伴热线施工工艺
化工管道伴热线施工工艺 ***公司 摘要：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。由于伴热管管径小，一般在工程后期施工。施工管理及施工往往忽视。 关键词：外伴热管线伴热管作用施工工艺煨制异形保温壳里伴热管质量控制点 1.工程概况 随着国家加大节能减排力度加大，如何更好的节能成为成为企业首要考虑任务。在化工生产企业管道和设备的伴热隔热是主要的节能措施，为了防止生产过程中热量向外散发，管道伴热绝热成为化工装置不可缺少部分。管道伴热的方式很多，在施工单位现场主要接触是外伴热管线。由于伴热管线管径小，现场施工往往不重视，由于伴热管线依附在大管径管道上，伴热管施工质量直接影响整个管道工程的美观程度，影响工程验收。在这方面上须在施工上引起重视。尤其是工程管理者重视。现把在工程一些积累的经验做一介绍。 2.伴热管的作用： 防止管内液体低温下粘度增大，引起管内压力低，增加了动力消耗，起到节能作用，防止管内气体带液冷凝，不同的情况下对管送气的带液都有要求，伴热线可以避免起到安全作用，防止管送液体或浆料凝固导致管线堵塞。严重的有可能管线废弃。起到管道、阀门、设备维护的作用，防冻防凝。伴热是为了保证物料介质能够在管道内顺利传送，需要对管道进行伴热，常用的伴热方式是外伴热，外伴热施工生产、管理及检修都比较方便。伴热管损坏后，可以及时修理，既不影响生产，，又不会出现质量事故。 3.伴热管施工工艺 伴热管的施工，先伴热站预制而后进行主伴热线的施工，工序：伴热站预制→伴热站支架预制→伴热站安装→伴热站与伴热介质主管连接→伴热站到伴热管线连接施工→主管伴热施工→伴热管绑扎→伴热管吹扫和试压→验收交工。 4.施工准备 4.1材料检验
2019新蒸汽管道设计计算
项目名称：XX蒸汽管网 设计输入数据： ⒈管道输送介质：蒸汽 工作温度：240℃设计温度260℃ 工作压力: 0.6MPa 设计压力:0.6MPa 流量：1.5t/h 比容：0.40m3/kg 管线长度：1500米。 设计计算： ⑴管径： Dn=18.8×(Q/w)0.5 D n—管子外径，mm； D0—管子外径，mm； Q—计算流量，m3/h w—介质流速，m/s ①过热蒸汽流速 DN》200 流速为40～60m/s DN100~DN200 流速为30～50m/s DN＜100 流速为20～40m/s ②w=20 m/s Dn=102.97mm w=40 m/s Dn=72.81mm ③考虑管道距离输送长取D0 =133 mm。 ⑵壁厚： ts＝PD0/{2（〔σ〕t Ej+PY）} tsd=ts+C C=C1+C2 ts —直管计算厚度，mm； D0—管子外径，mm； P —设计压力，MPa； 〔σ〕t—在操作温度下材料的许用压力，MPa；
Ej—焊接接头系数； tsd—直管设计厚度，mm； C—厚度附加量之和；: mm； C1—厚度减薄附加量；mm； C2—腐蚀或磨蚀附加量；mm； Y—系数。 本设计依据《工业金属管道设计规范》和《动力管道设计手册》在260℃时20#钢无缝钢管的许用应力〔σ〕t为101Mpa，Ej取1.0，Y取0.4，C1取0.8，C2取0. 故ts＝1.2×133/【2×101×1+1.1×0.4】=0.78 mm C= C1+ C2 =0.8+0=0.8 mm Tsd=0.78+0.8=1.58 mm 壁厚取4mm 所以管道为φ133×4。 ⑶阻力损失计算 3.1按照甲方要求用φ89×3.5计算 ①φ89×3.5校核计算： 蒸汽流量Q= 1.5t/h 粗糙度K=0.002m 蒸汽密度v＝2.5kg/m3 管内径82mm 蒸汽流速32.34m/s 比摩阻395.85Pa/m ②道沿程阻力P1=395.85×1500=0.59MPa； 查《城镇热力管网设计规范》，采用方形补偿器时， 局部阻力与沿程阻力取值比0.8，P2=0.8P1； 总压力降为P1+P2=1.07Mpa； 末端压力为0.6-1.07=-0.47Mpa 压力不可能为负值，说明蒸汽量不满足末端用户需求。 3.2按照φ108×4校核计算： ①φ108×4计算： 蒸汽流量Q= 1.5t/h 粗糙度K=0.002m 蒸汽密度v＝2.5kg/m3 管内径100mm
压力管道设计说明
压力管道设计说明 Revised by Chen Zhen in 2021
1、工程概况 本工程为射阳港经济区射阳金鹤纤维素有限公司蒸汽管网设计工程。蒸汽管网利用三通由原厂区内蒸汽管道接出，通至新库房。 2、设计参数 工作压力：MPa 工作温度： 160℃ 设计压力： MPa 设计温度： 300℃ 工作管道直径：Φ108×5 过路段埋地外护管直径：Φ219×6 保温材料：超细离心玻璃棉δ=60-70mm（详见图纸列表） 保护层：镀锌彩钢板δ=0.5mm 3、本设计遵照以下标准规范 1、《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）； 2、《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSGD0001-2009）； 3、《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》（CJJ104-2005）； 4、《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235－97）； 5、《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》（GB50126-2008）；
6、《工业金属管道工程施工质量验收规范》（GB50184－2011）； 7、《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264-97）； 8、《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB50236－2011）； 9、《压力管道设计许可规范》（TSGR1001-2008）； 10、《特种设备安全监察条例》 549号国务院令； 11、《承压设备无损检测》（JB/T4730-2005）； 4、输送介质为蒸汽的管道，管道分类为GC3。 5.蒸汽管道安装 蒸汽管道的施工验收应符合《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）和《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSG D0001-2009）的有关规定。 材料：工作管采用20＃（Φ108×5）无缝钢管，管道标准为GB/T8163-2008或GB3087-2008。焊接采用氩弧焊打底，焊丝为H08Mm2Si,盖面采用手工电弧焊，焊条型号为 E4303，对应牌号为J422；埋地外护管均采用螺旋钢管（Q235B），管道标准号为 SY/T5037-2000，采用手工电弧焊，焊条型号为E4303，对应牌号为J422。 蒸汽管道的弯头采用热压弯头（GB12459-2005），除特殊注明外，弯头弯曲半径R=。三通采用标准无缝三通（GB12459-2005）。管件壁厚不小于直管段壁厚。 全部钢管、管件以及预制件等应有制造厂的合格证书或复印件，在安装前应进行外观检查，并将内部清洗干净，不得留有杂质；保温制品需有性能检测报告，保温表面不得有裂纹、坑洞、破坏等现象。
蒸汽管道温度损失计算及分析
蒸汽管道温度损失计算 及分析 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
bw k p g f C G t t k l t ?-=?)(热水供热管道的温降 1.计算基本公式 温损计算公式为： 式中： g k —管道单位长度传热系数C m w ο?/ p t —管内热媒的平均温度 C ? k t —环境温度C ? G —热媒质量流量s Kg / C —热水质量比热容 C Kg J ??/ l ——管道长度 m 由于计算结果为每米温降，所以L 取1m .管道传热系数为 式中： n a ，w a —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο?2/ n d ，w d —分别为管道（含保温层）内外径m i λ—管道各层材料的导热系数 C m w ο?/（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。 i d —管道各层材料到管道中心的距离m 内表面换热系数的计算 根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算： Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得： 90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=; 外表面换热系数的计算 由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有： 式中： t λ—管道埋设处的导热系数。
t h —管道中心到地面的距离。 3.假设条件： A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ） B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于 C m w ο?/ C.土壤的导热系数t λ= C m w ο?/ D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取t h = E.保温材料为：聚氨酯，取λ= C m w ο?/ F. 保温层外包皮材料是：PVC ，取λ= C m w ο?/ G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。 4.电厂实测数据为： 管径为300mm 时，保温层厚度为：50mm ，保温外包皮厚度为：7mm ； 管径为400mm 时，保温层厚度为：51mm ，保温外包皮厚度为：； 管径为500mm 时，保温层厚度为：52mm ，保温外包皮厚度为：9mm ； 管径为600mm 时，保温层厚度为：54mm ，保温外包皮厚度为：12mm ； 蒸汽管道损失理论计算及分析 1、蒸汽管道热损失公式推导 稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量q 1是相同的。 根据稳态导热的原理，可得出蒸汽保温管道的导热热流量式为： 2、总传热系数及其影响因素分析 总传热系数k 式中：h 1—蒸汽对工作钢管内壁的换热系数 λ1—蒸汽管道各层材料的导热系数 1 1 1 1 1 1 ln 2 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? n i i n i i d d d d h k ?? ?? ?
管道伴热讲解学习
管道伴热规定 1 总则 1.1 目的 为统一中国海洋总公司惠州炼油项目管道伴热设计，特编制本规定。 1.2 范围 1.2.1 本规定规定了石油化工工艺管道蒸汽外伴热管设计及安装要求。 1.2.2 本规定适用于中国海洋总公司惠州炼油项目中工艺管道蒸汽外伴热管、夹套管、电伴热的设计。设备和仪表的伴管设计、其他伴热介质的伴管设计也可参照执行。 1.3 规范性文件 本规定适用于工艺装置配管专业的设计，包括装置（单元）布置、管道布置、管道材料和管道应力等方面内容，不适用于给排水专业埋地管道的设计。本规定适用于中国海洋总公司惠州炼油项目中各阶段的配管设计。 10000-SP-STPE-0101 工艺系统一般规定 GB50235-1997 工业金属管道工程施工及验收规范 SH/T3040-2002 石油化工管道伴管和夹套管设计规范 SH/T3041-2002 石油化工管道柔性设计规范 SH3501-2002(2004）石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范(附加一号补充) 2 设计 2.1 技术要求 2.1.1 本规定应作为伴热系统绘制图纸和确定形式的基准。 2.1.2 伴热设计的基本原则应符合10000-SP-STPE-0101的相关规定。 2.1.3 需要考虑伴热的管道参见10000-SP-SIPE-0101的相关规定。 2.1.4 工艺及公用工程管道等需要伴热的管道应在P&ID及管道说明表上标明。 2.1.5 伴热分配站及回收站的压力等级应在引入管和返回管所连接的主管压力等级一致。 2.2 伴热介质 伴热介质可以是蒸汽或热水、和电伴热，伴热介质的选择应符合10000-SP-STPE-0101的相关规定。 2.3 伴热方式 伴热方式可以是蒸汽外伴热管、夹套管、电伴热，伴热方式的选择应符合 10000-SP-STPE-0101的相关规定。
某公司蒸汽管网设计
某公司蒸汽管网设计 设计人：陈柱峰 1、工程概况 本工程为XX有限公司蒸汽管网设计工程。蒸汽管网XX接出，通至新库房。 2、设计参数 工作压力：0.8MPa 工作温度： 160℃ 设计压力： 1.6 MPa 设计温度： 300℃ 工作管道直径：Φ108×5 保温材料：超细离心玻璃棉δ=60-70mm 保护层：镀锌彩钢板δ=0.5mm 3、本设计遵照以下标准规范 1、《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）； 2、《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSGD0001-2009）； 3、《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》（CJJ104-2005）； 4、《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235－97）； 5、《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》（GB50126-2008）； 6、《工业金属管道工程施工质量验收规范》（GB50184－2011）； 7、《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264-97）； 8、《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB50236－2011）； 9、《压力管道设计许可规范》（TSGR1001-2008）； 10、《特种设备安全监察条例》 549号国务院令； 11、《承压设备无损检测》（JB/T4730-2005）； 4、输送介质为蒸汽的管道，管道分类为GC3。 5.蒸汽管道安装
5.1蒸汽管道的施工验收应符合《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）和《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSG D0001-2009）的有关规定。 5.2材料：工作管采用20＃（Φ108×5）无缝钢管，管道标准为GB/T8163-2008或GB3087-2008。焊接采用氩弧焊打底，焊丝为H08Mm2Si,盖面采用手工电弧焊，焊条型号为E4303，对应牌号为J422；埋地外护管均采用螺旋钢管（Q235B），管道标准号为SY/T5037-2000，采用手工电弧焊，焊条型号为E4303，对应牌号为J422。 5.3蒸汽管道的弯头采用热压弯头（GB12459-2005），除特殊注明外，弯头弯曲半径R=1.5DN。三通采用标准无缝三通（GB12459-2005）。管件壁厚不小于直管段壁厚。 5.4全部钢管、管件以及预制件等应有制造厂的合格证书或复印件，在安装前应进行外观检查，并将内部清洗干净，不得留有杂质；保温制品需有性能检测报告，保温表面不得有裂纹、坑洞、破坏等现象。 5.5图中所注蒸汽管道标高：架空管道所注标高均指管架顶标高，埋地管道均指外护管顶标高，管架平面图、蒸汽管道平面布置图中所注尺寸以米为单位，蒸汽管道断面图、支架图中所注尺寸管径均以毫米为单位，管道、地面标高与图纸所注标高不相符时，应及时与设计单位联系确认后方可施工。 5.6本工程蒸汽埋地管道，采用钢套钢型直埋保温管，埋地蒸汽管的坡度不小于0.002。 5.7焊接支架时，焊缝不得有漏焊、裂纹、高度和长度不够等缺陷。管道安装完毕后，应按设计文件逐个校对，确认支架形式和位置。 5.8固定支座为支座的底板与管架相焊，底板L/2处置于管架中间位置。滑动支座为支座的底板不与管架相焊，导向支座为支座的底板不与管架相焊，根据现场情况进行偏装。 5.9固定支架、导向和滑动支架应严格按设计要求安装，滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象，绝热层不得妨碍其位移，滑动支架一般宜在磨擦面间涂抹高温润滑剂，利于滑动。 5.10在管线高点设置DN20的排气阀，在水压试验完毕后拆除，并将缺口焊死。 5.11本管网采用自然补偿及安装旋转补偿器相结合进行热补偿，埋地管道利用
蒸汽管道计算实例
、尸■、亠 前言 本设计目的是为一区VOD-40t 钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250C，压力1.0MP;蒸汽管道 终端温度240C，压力0.7MP （设定）； VOD用户端温度180C，压力0.5MP; 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠 近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达
不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。 5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知：蒸汽管道的管径为Dg200,长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250C查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为 4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240C查《管道设计》表1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为2.98kg/m3。 （一）管道压力损失：
2、压力损失 式中△ p —介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa; Wp —介质的平均计算流速，m/s ;查《管道设计》表5-2 取 Wp=40m/s ; g —重力加速度，一般取 9.8m/s "; u p —介质的平均比容，m 3/kg ; 入—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》） 表4— 9得 管道的摩擦阻力系数 入=0.0196 ; d —管道直径，已知d=200mm ; L —管道直径段总长度，已知 L=505m ; 艺E —局部阻力系数的总和，由表（一）得 艺E =36 H 1、战一管道起点和终点的标高，m ; 1/Vp= p p —平均密度，kg/m 3 ; 1.15—安全系数。 在蒸汽管道中，静压头（H2-H1）10/Vp 很小，可以忽略不计所以 2 103 d 厶+工? + （禺+駕）-1。5 2— 1
蒸汽管道计算实例(DOC)
、尸, 、■ 前言 本设计目的是为一区VOD-40t 钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250C，压力1.0MP;蒸汽管道终端温度240C，压力0.7MP （设定）； VOD用户端温度180C，压力0.5MP; 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠 近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在 自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。 5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、 滑动支座。
6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知：蒸汽管道的管径为Dg200,长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP,温度为250C查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1 —3得蒸汽在该 状态下的密度P为4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7MP，温度为240C查《管道设 计》表1 —3得蒸汽在该状态下的密度P为2.98kg/m3。 （一）管道压力损失: 1、管道的局部阻力当量长度表（一） 2、压力损失 5化』Ifp x 廿證丁?叫2—1
式中△ p—介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa; Wp—介质的平均计算流速，m/s;查《管道设计》表5-2 取Wp=40m/s ; g—重力加速度，一般取9.8m/s2; U P—介质的平均比容，m3/kg; 入—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》） 表4—9得管道的摩擦阻力系数入=0.0196; d—管道直径，已知d=200mm ; L—管道直径段总长度，已知L=505m ; 2E—局部阻力系数的总和，由表（一）得2E =36 H1、H2—管道起点和终点的标高，m; 1/Vp二P p—平均密度，kg/m3; 1.15—安全系数。 在蒸汽管道中，静压头（H2-H1）10/VP很小，可以忽略不计所以式2—1变为 叫d 2—2 在上式中：5 Wp2/g U p=5 ? 2PnD /g表示速度头（动压头） 入l^/d为每根管子摩擦阻力系数。 把上述数值代入2—2 中得
化工管道伴热方案规定[]
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。无缝钢管的自然长度一般为8~13M，伴热管的焊缝又不允许留在工艺管道内部，因此弯管的数量大大增多，施工项目量随之加大。 <4）伴热管的热变形问题应予重视，否则将引起伴热管胀裂事故，既影响产品质量，又要停产检修。 <5）这种结构型式不能用于输送有腐蚀性及热敏性介质的管道。一般很少用于石化企业工艺管道。 2．外伴热管伴热
热力管道设计技术规定
1 目的 为规范公司内部城市热力管网设计，特制定本规定。 2 范围 本规定适用于城市热力网设计。本次规定暂以蒸汽作为主要供热介质编制，今后将补充热水热力网设计的有关规定。 3 职责 由设计部负责组织实施本规定。 4 工程设计基础数据 基础数据应为项目所在地资料，以下为镇海炼化所在地资料。 自然条件 气温 年平均气温：℃ 极限最高气温：℃(1988年7月20日) 极端最低气温：－℃(1977年1月31日) 最热月平均气温：℃(7月) 最冷月平均气温：℃ 防冻温度：℃ 湿度 年平均相对湿度：79% 月平均最大相对湿度：89% (84年6月) 月平均最小相对湿度：60% (73年12月,80年12月,88年11月) 气压 年平均气压：百帕 年极端最高气压：百帕(81年12月2日) 年极端最低气压：百帕(81年9月1日) 夏季(7、8、9月)平均气压：百帕 夏季(7、8、9月)平均最低气压：百帕(72年7月)
冬季(12、1、2月)平均气压：百帕 冬季(12、1、2月)平均最高气压：百帕(83年1月) 降雨量 多年平均降雨量：mm 年最大降雨量：mm(83年) 一小时最大降雨量：mm(81年7月30日6时44分开始) 十分钟最大降雨量：mm(81年7月30日7时22分开始) 一次最大暴雨量及持续时间：mm (出现在81年9月22日14时16分至23日18时16分) 雪 历年最大积雪深度：14 cm(77年1月30日) 风向 全年主导风向：东南偏东；西北；频率10% 夏季主导风向：以东南偏东为主 冬季主导风向：以西北为主 附风玫瑰图 风速、风压 风速 夏季风速(7、8、9月平均)：m/s 冬季平均风速(12、1、2月平均)：m/s 历年瞬间最大风速：>40m/s(1980年8月28日NNW、1988年8月7日N) 最大台风十分钟平均风速：m/s(1988年8月8日E) 30年1遇10分钟平均最大风速：~ m/s(十米高,省气象局) 基本风压 ～(按离海较远取小值,靠近海岸取大值) 最大冻土层深度及地温 冻土层深度： 最大冻土层深度：50mm 地温: m最低月平均地温(2月)：℃
室内蒸汽管道及附属装置安装工艺标准--最新版
室内蒸汽管道及附属装置安装工艺 11适用范围 本工艺标准适用于民用及一般工业建筑蒸汽压力不大于0.8MPa管道及附属装置安装工程。 22施工准备 2.1 材料设备要求 2.1.1 管材：碳素钢管、无缝钢管、管材不得弯曲、锈蚀、无飞刺、重皮及凹凸不平现象。 2.1.2 管件：无偏扣、方扣、乱扣、断丝和角度不标准等缺陷。 2.1.3 阀门：铸造规矩，无毛刺、裂纹，开并灵活严密，丝扣无损伤，直度和角度正确，强度符合要求，手轮无损伤。 2.1.4 附属装置：减压器、疏水器、过滤器、补偿器等应符合设计要求，并有出厂合格证和说明书。 2.1.5 其它材料：型钢、圆钢、管卡子、螺栓、螺母、衬垫、电气焊条等选用符合标准要求。 2.2 2.2主要机具： 2.2.1 机具：砂轮锯、套丝机、电锤、台钻、电焊机、煨弯器、千斤顶。 2.2.2 工具：管钳、压力案、台虎钳、气焊工具、手锯、手锤、活扳子、倒链。 2.2.3 2.2.3其它：水平尺、錾子、钢卷尺、线坠、小线等。 2.3 作业条件： 2.3.1 位于地沟内的干管安装，应在清理好地沟，安装好托吊卡架，未盖沟盖板前安装。 2.3.2 架空的干管安装，应在管支托架稳固定后，搭好脚手架再进行安装。 2.3.3 架空的干管安装，应在管支托架稳固定后，搭好脚手架再进行安装。 3 操作工艺 3.1 3.1工艺流程： 安装准备→预制加工→卡架安装→管道安装→ 附属装置安装→试压冲洗→防腐保温→调试验收 3.2 安装准备：
3.2.1 认真熟悉图纸，根据土建施工进度，预留槽洞及预埋件。 3.2.2 按设计图纸画出管路的位置、管径、变径、预留口、坡向、卡架位置画出施工昌图。把干管起点、末端和拐弯、节点、预留口、坐标位置等找好。 3.3 蒸汽管道安装： 3.3.1 水平安装的管道要有适当的坡度，当坡向与蒸汽流动方向一致时，应采用I=0.003的坡度，当坡向与蒸汽流动方向相反时，坡度应加大到I=0.005~0.01。干管的翻身处及末端应设置疏水器（图1-35）。 蒸汽管末管疏水器 说明：1．疏水器安装距离；高压50~60m；低压30~40m 2．高压管道时，活接头改用法兰盘 图1-35 3.3.2 蒸汽干管的变径、供汽管的变径应为下平安装，凝结水管的变径为同心。管径大于或等于70mm，变径管长度为300mm；管径小于或等于50mm变径管长度为200mm（图1-36）。 图1-36
蒸汽管道设计计算
项目名称：XX 蒸汽管网设计输入数据： 1.管道输送介质：蒸汽 工作温度：240 C 工作压力: 0.6MPa 流量：1.5t/h 管线长度：1500 米设计计算： 设计温度260 C 设计压力:0.6MPa 比容：0.40m 3/kg ⑴管径： Dn=18.8 X(Q/w) 0-5 D n —管子外径，mm ； D0 —管子外径，mm ； Q —计算流量，m3/h w —介质流速，m/s ①过热蒸汽流速 DN》200 流速为40?60m/s DN v 100 流速为20 ?40m/s ②w=20 m/s Dn=102.97mm w=40 m/s Dn=72.81mm ⑵壁厚： DN100~DN200 流速为30 ?50m/s
ts = PD o/{2 （〔c〕Ej+PY）} tsd=ts+C C=C1+C2 ts —直管计算厚度，mm ； D0 —管子外径，mm ； P —设计压力，MPa ； 〔c〕t —在操作温度下材料的许用压力，MPa ; Ej—焊接接头系数； tsd —直管设计厚度，mm ； C—厚度附加量之和；：mm ； C1—厚度减薄附加量；mm ； C2—腐蚀或磨蚀附加量；mm ； 丫一系数。 本设计依据《工业金属管道设计规范》和《动力管道设计手册》在260 C 时20#钢无缝钢 管的许用应力〔c〕t为101Mpa , Ej取1.0 , Y取0.4 , C i 取0.8 , C2 取0. 故ts = 1.2 X133/【2 X101 x i+1.1 X0.4】=0.78 mm C= C 1+ C 2 =0.8+0=0.8 mm Tsd=0.78+0.8=1.58 mm 壁厚取4mm 所以管道为? 133 X4。
(整理)蒸汽伴管伴热保温
3.1蒸汽伴管伴热保温 时间：2008-02-26 来源：作者： 3 伴热保温的选用 当隔热不能满足工艺物料的隔热保温要求时，一般采用伴热保温的形式。伴热保温通常有蒸汽伴热、热水伴热、导热油伴热和电热带伴热等。 3.1 蒸汽伴管伴热保温 3.1.1 蒸汽伴管伴热保温适用范围 设备、管道中介质的凝固点、粘度较大，工艺介质需维持的温度较高，或者设备、管道所在区域的防爆等级较高，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。 3.1.2 热源介质的选用 蒸汽伴热常用饱和蒸汽作热源介质，蒸汽压力通常由蒸汽温度决定，而蒸汽温度根据工艺介质需保温的情况而定，一般情况下蒸汽应高于被保温介质的温度。选用的蒸汽温度应考虑工艺物料的特性，如结焦点、凝固点等。使用蒸汽压力一般等于或低于1300kPa，常用350～1000kPa，最低200kPa。压力太低时，管道阻力造成蒸汽的压力降低会产生冷凝液，因而伴管长度较短，工程上一般不采用低于200kPa压力的伴管蒸汽。蒸汽热源在操作期间及开、停车时不应中断。 3.1.3 蒸汽伴管伴热保温的设计要求 a) 设备伴管伴热保温的设计要求 设备内介质是酸或其他严重腐蚀性的物料时，设备如需伴热保温应采用外部伴热，对于其他物料，可以采用外部伴热，或内部伴热。 工艺系统专业根据化工工艺专业发表的设备工艺数据表中提出的伴热保温的要求对设备的伴热长度、伴管间距进行计算。
b) 管道伴管伴热保温的设计要求 物料管道一般采用外部伴热。工艺系统专业根据化工工艺专业的条件和由管道材料专业提出的伴热保温管道所需伴热管的根数及其他要求，在“管道命名表说明”中写明管子的蒸汽伴热管的根数。 3.1.4 蒸汽伴管伴热保温计算 3.1. 4.1 设备蒸汽伴管伴热保温计算 a) 设备伴热管管径的选择 设备伴管的规格，通常采用DN15～DN25管径的管子，如果需要，也可以采用大一点的管径。 b) 设备伴管伴热经隔热后的热损失计算 1) 保温隔热层表面至周围空气给热系数(α0) α0=αr＋αk(3.1-1) 式中 α0——保温隔热层表面至周围空气给热系数，W/(m2·℃)； αr——保温隔热层的辐射传热系数，W/(m2·℃)； αk——对流传热系数，W/(m2·℃)。 辐射传热系数(αr)
蒸汽管道计算实例
、八、、》 刖言 本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250C，压力1.0MP;蒸汽管道终端温度240C，压力0.7MP （设定）； VOD用户端温度180C，压力0.5MP; 耗量主泵11.5t/h辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠 近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。
5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、 滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求 已知：蒸汽管道的管径为Dg200,长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250C查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为 4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240C查《管道设计》表1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为2.98kg/m3。 （一）管道压力损失： 1、管道的局部阻力当量长度表（一） 名称 阻力系数 （0数量 管子公称直径 （毫米） 总阻力 数 止回阀旋启式312003 煨弯R=3D0.3102003 方型伸缩煨弯5620030 器R=3D 2 、蒸汽管道的水力计算
压力管道设计说明
1、工程概况 本工程为射阳港经济区射阳金鹤纤维素有限公司蒸汽管网设计工程。蒸汽管网利用三通由原厂区内蒸汽管道接出，通至新库房。 2、设计参数 工作压力：0.8MPa 工作温度： 160℃ 设计压力： 1.6 MPa 设计温度： 300℃ 工作管道直径：Φ108×5 过路段埋地外护管直径：Φ219×6 保温材料：超细离心玻璃棉δ=60-70mm（详见图纸列表） 保护层：镀锌彩钢板δ=0.5mm 3、本设计遵照以下标准规范 1、《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）； 2、《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSGD0001-2009）； 3、《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》（CJJ104-2005）； 4、《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235－97）； 5、《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》（GB50126-2008）；
6、《工业金属管道工程施工质量验收规范》（GB50184－2011）； 7、《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264-97）； 8、《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB50236－2011）； 9、《压力管道设计许可规范》（TSGR1001-2008）； 10、《特种设备安全监察条例》 549号国务院令； 11、《承压设备无损检测》（JB/T4730-2005）； 4、输送介质为蒸汽的管道，管道分类为GC3。 5.蒸汽管道安装 5.1蒸汽管道的施工验收应符合《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）和《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSG D0001-2009）的有关规定。 5.2材料：工作管采用20＃（Φ108×5）无缝钢管，管道标准为GB/T8163-2008或GB3087-2008。焊接采用氩弧焊打底，焊丝为H08Mm2Si,盖面采用手工电弧焊，焊条型号为E4303，对应牌号为J422；埋地外护管均采用螺旋钢管（Q235B），管道标准号为SY/T5037-2000，采用手工电弧焊，焊条型号为E4303，对应牌号为J422。 5.3蒸汽管道的弯头采用热压弯头（GB12459-2005），除特殊注明外，弯头弯曲半径R=1.5DN。三通采用标准无缝三通（GB12459-2005）。管件壁厚不小于直管段壁厚。 5.4全部钢管、管件以及预制件等应有制造厂的合格证书或复印件，在安装前应进行外观检查，并将内部清洗干净，不得留有杂质；保温制品需有性能检测报告，保温表面不得有
蒸汽管道计算实例之欧阳歌谷创编
前言 欧阳歌谷（2021.02.01） 本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250℃，压力1.0MP；蒸汽管道终端温度240℃，压力0.7MP（设定）； VOD用户端温度180℃，压力0.5MP； 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。
3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。 5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知：蒸汽管道的管径为Dg200，长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250℃查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ1为4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240℃查《管道设计》表1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ2为2.98kg/m3。（一）管道压力损失： 1、管道的局部阻力当量长度表（一）
煨弯R=3D0.3102003 煨弯 5620030方型伸缩器 R=3D 2、压力损失 2—1式中Δp—介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa； Wp—介质的平均计算流速，m/s；查《管道设计》表5-2取Wp=40m/s ； g—重力加速度，一般取9.8m/s2； υp—介质的平均比容，m3/kg； λ—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》）表4—9得管道的摩擦阻力系数λ=0.0196 ； d—管道直径，已知d=200mm ； L—管道直径段总长度，已知L=505m ； Σξ—局部阻力系数的总和，由表（一）得Σξ=36； H1、H2—管道起点和终点的标高，m； 1/Vp=ρp—平均密度，kg/m3； 1.15—安全系数。 在蒸汽管道中，静压头(H2-H1)10/Vp很小，可以忽略不计所以式2—1变为
工艺管线蒸汽伴热设计
276 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。 参考文献 [1]李珊珊. 浅谈化工工艺管道的蒸汽伴热设计分析[J]. 山东化工，2014，12：122；128. [2]陈逢春. 化工工艺管道的蒸汽伴热设计[J]. 上海化工，2014，1：22-24. [3]甄崇汀. 工艺管道蒸汽伴热设计要点[J]. 化工设计，2014，6：36-39；1. 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