簡(jiǎn)單介紹了化工工藝不銹鋼管管道伴熱的重要性與伴熱設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，詳細(xì)分析了不銹鋼管管道伴熱保溫設(shè)計(jì)的基本要求，研究了化工工藝不銹鋼管管道中伴熱系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)以及安裝要求。

在蒸汽伴熱不銹鋼管管道設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)具體的工藝介質(zhì)實(shí)施要求，確定伴熱系統(tǒng)參數(shù)和設(shè)計(jì)指標(biāo)，使工藝介質(zhì)在系統(tǒng)運(yùn)行中不會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)或堵塞問(wèn)題。

1不銹鋼管管道伴熱設(shè)計(jì)的重要性

不銹鋼管管道伴熱設(shè)計(jì)的重要意義在于改良化工不銹鋼管管道的性能，確保達(dá)到最大化的熱量運(yùn)輸效果。在目前看來(lái)，化工生產(chǎn)的能耗總量整體呈現(xiàn)增高的趨勢(shì)，因此亟待優(yōu)化不銹鋼管管道伴熱設(shè)計(jì)的具體工藝措施。對(duì)于不銹鋼管管道伴熱設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)重視外伴熱管、內(nèi)伴熱管、套夾伴熱管以及電伴熱的幾項(xiàng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，運(yùn)用適當(dāng)?shù)陌闊嵩O(shè)計(jì)措施來(lái)避免過(guò)度的化工熱能消耗，在此前提下體現(xiàn)節(jié)約化工能源的宗旨與目標(biāo)。

2化工工藝不銹鋼管管道的伴熱設(shè)計(jì)

化工工藝不銹鋼管管道的伴熱設(shè)計(jì)是一些特殊性化工產(chǎn)品送載需求的，為滿足不銹鋼管管道工藝設(shè)計(jì)需求而進(jìn)行全自動(dòng)伴熱效果保溫裝置的伴熱不銹鋼管管道是傳統(tǒng)的加熱不銹鋼管管道所不能比擬的。間接性加熱是伴熱不銹鋼管管道的工作原理，與傳統(tǒng)的加熱不銹鋼管管道所相比在能源使用方面以及安全性方面都有一定的提升。根據(jù)伴熱介質(zhì)的不同伴熱設(shè)計(jì)通�？梢苑譃殡姲闊嵋约罢羝闊岬劝闊岱绞�，但在目前電伴熱和蒸汽伴熱兩種伴熱方式是目前最經(jīng)常使用到的。

伴熱分配站的設(shè)計(jì)是伴熱設(shè)置中最為重要的一個(gè)部分，在伴熱分配站的實(shí)際過(guò)程中最需要重視的是儀表、閥門、支架等部件的設(shè)計(jì)以及分配站的位置設(shè)計(jì)同樣需要重視

。在平臺(tái)、柱、墻等位置上將伴熱分配站進(jìn)行設(shè)置能夠便于分配站工作的開(kāi)展，對(duì)工作效率有也適當(dāng)提高，當(dāng)應(yīng)當(dāng)注意的是分配站的伴熱管應(yīng)當(dāng)進(jìn)行縮短；滑動(dòng)支架以及固定支架是分配站需要設(shè)置的，通常以一個(gè)滑動(dòng)支架以及一個(gè)固定支架位置；再進(jìn)行分配站閥門選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)包含截止閥以及切斷閥等，而疏水閥則是蒸汽伴熱分配站所需要的。再進(jìn)行伴熱不銹鋼管管道中不銹鋼管管道設(shè)計(jì)工作時(shí)應(yīng)當(dāng)注重實(shí)際情況對(duì)半管和總管的位置、不銹鋼管管道間閥門接口以及長(zhǎng)度等內(nèi)容進(jìn)行合理規(guī)劃。

3化工工藝不銹鋼管管道蒸汽伴管伴熱保溫設(shè)計(jì)要求

伴管設(shè)計(jì)不合理，或伴管安裝不到位，都會(huì)造成化工介質(zhì)凝固，運(yùn)輸不暢問(wèn)題。這些問(wèn)題會(huì)影響化工工藝生產(chǎn)效率，也會(huì)影響設(shè)備運(yùn)行，嚴(yán)重情況下還會(huì)導(dǎo)致停車。對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其與設(shè)計(jì)、施工有關(guān)。設(shè)計(jì)人員需要在了解設(shè)備或不銹鋼管管道伴熱要求的前提下，對(duì)伴管進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)備伴熱設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)化工介質(zhì)特性選擇伴熱方式。

如果介質(zhì)會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕等影響，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)備外面設(shè)計(jì)伴熱裝置，使其能利用外部伴熱方式來(lái)保持物料溫度。如果介質(zhì)的屬性普通，伴熱裝置即可以安裝在設(shè)備外部，也可以在內(nèi)部。設(shè)計(jì)人員還要根據(jù)不同的化工工藝和設(shè)備的具體要求，確定伴管的長(zhǎng)度和間距。不銹鋼管管道伴管伴熱保溫設(shè)計(jì)要求：在伴熱不銹鋼管管道設(shè)計(jì)中，一般采取外部伴熱方式。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)伴熱不銹鋼管管道系統(tǒng)時(shí)，需要根據(jù)生產(chǎn)要求，確定伴熱不銹鋼管管道數(shù)量，還要考慮伴熱不銹鋼管管道的溫度和壓力等參數(shù)，其中前者會(huì)決定后者取值，前者則需要按照介質(zhì)保溫要求取值。為了滿足保溫要求，蒸汽溫度會(huì)大于介質(zhì)保溫設(shè)計(jì)參數(shù)。化工介質(zhì)本身的結(jié)焦點(diǎn)和凝固點(diǎn)等屬性也會(huì)對(duì)蒸汽溫度取值產(chǎn)生影響。在蒸汽壓力確定中，要使其處于最佳狀態(tài)，才不會(huì)改變介質(zhì)狀態(tài)，不會(huì)造成不銹鋼管管道堵塞問(wèn)題。該參數(shù)最低不能小于200kPa。在設(shè)備或不銹鋼管管道運(yùn)行期間，需要一直提供蒸汽。

4化工工藝不銹鋼管管道蒸汽伴熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1蒸汽伴熱系統(tǒng)組成

在設(shè)計(jì)伴熱不銹鋼管管道時(shí)，需要站在總體角度上，考慮伴熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其基本構(gòu)成有：蒸汽總管、蒸汽伴管、被伴不銹鋼管管道、蒸汽引出管、冷凝水引出管、冷凝水總管、蒸汽分配站及冷凝收集站等。系統(tǒng)構(gòu)成圖及各構(gòu)成部分連接情況如圖1所示，相關(guān)人員需要按照此圖，設(shè)計(jì)安裝蒸汽伴管。

4.2蒸汽伴熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容

伴熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括以下幾部分，其一，伴熱站。伴熱站有蒸汽分配站和冷凝水收集站。伴熱站一般處于中間位置，在不銹鋼管管道間起到橋梁作用，設(shè)計(jì)人員需要將其設(shè)置在墻體或柱子等構(gòu)造旁邊，使其為伴熱站起到支撐作用。伴熱站雖然連接諸多不銹鋼管管道，但設(shè)計(jì)人員不能使這些不銹鋼管管道交叉混亂，要保證不銹鋼管管道布置的合理性、整齊性。其二，蒸汽分配站和伴熱總管。在設(shè)計(jì)中，需要確定每種不銹鋼管管道的管徑和數(shù)量。并根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算S值，該數(shù)值會(huì)影響蒸汽分配站設(shè)立數(shù)量。在設(shè)計(jì)蒸汽分配站時(shí)，需要保證伴熱供氣組數(shù)量超過(guò)3個(gè)，設(shè)計(jì)人員需要將其布置在5m半徑內(nèi)。如果伴熱供氣組過(guò)少，設(shè)計(jì)人員應(yīng)改變伴熱不銹鋼管管道設(shè)置位置，將其與蒸汽主管連接在一起。設(shè)計(jì)人員還要根據(jù)蒸汽分配站分支數(shù)量，確定分配總管和進(jìn)口總管的口徑大小。其三，伴管。在伴管設(shè)計(jì)中，需要確定其管徑大小和數(shù)量。這些參數(shù)與生產(chǎn)工藝有直接關(guān)聯(lián)。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)規(guī)范要求，來(lái)設(shè)計(jì)伴管的管徑。如果規(guī)范沒(méi)有對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)條件時(shí)，則要按照相關(guān)的公式來(lái)計(jì)算具體的伴管管徑。此外還要確定伴管的最大長(zhǎng)度。該長(zhǎng)度為最大允許數(shù)值，需要參考蒸汽壓力和直徑參數(shù)。伴管需要將伴熱分配站與收集站等連接起來(lái)，所以其起點(diǎn)應(yīng)位于分配站附近，終點(diǎn)則位于收集站附近，供前管最大長(zhǎng)度應(yīng)低于15m。拌前管主要擔(dān)當(dāng)伴熱供汽工作，而伴后管主要承擔(dān)回凝工作，其長(zhǎng)度也不能超過(guò)15m。每條伴熱不銹鋼管管道的最大長(zhǎng)度應(yīng)保持一致，伴管與冷凝器連接時(shí)，還要控制伴管輸出點(diǎn)與冷凝器間距，該間距即為伴熱不銹鋼管管道總長(zhǎng)，該數(shù)值不能超過(guò)規(guī)定范圍。其四，冷凝液站和伴熱冷凝液總管。冷凝液站連接的冷凝液管需要超過(guò)3根，如果冷凝管線處于單獨(dú)回收狀態(tài)，還需要借助疏水器，將其與冷凝液總管連接在一起。冷凝液站與分配站一樣，都要設(shè)置備用接頭。冷凝液站的分支數(shù)量不同，收集總管與出口總管的口徑也不同。

4.3蒸汽伴熱設(shè)計(jì)

利用蒸汽分配站以及蒸汽不銹鋼管管道等工作流程實(shí)現(xiàn)控制不銹鋼管管道內(nèi)部溫度的設(shè)計(jì)就是蒸汽伴熱設(shè)計(jì)。在冷凝水的工藝不銹鋼管管道的工作環(huán)境中一般相對(duì)較常使用蒸汽伴熱，主要功能只為了防止由于腐蝕性氣體形成的冷凝水對(duì)化工工藝不銹鋼管管道進(jìn)行腐蝕。

蒸汽伴熱系統(tǒng)中，蒸汽伴熱分配站是進(jìn)行其分配和設(shè)置的主要構(gòu)成部分。在設(shè)置方面，蒸汽伴熱分配站與常規(guī)的分配站并無(wú)太大差異，依然是在靠近墻柱的位置進(jìn)行蒸汽分配站設(shè)置，不僅要注意蒸汽伴熱分派站位置的合理設(shè)置。在蒸汽分配站實(shí)際操作過(guò)程中應(yīng)當(dāng)采用立式或水平式機(jī)構(gòu)布置，已達(dá)到方便蒸汽的運(yùn)輸和發(fā)散的目的，使蒸汽伴熱分配站能夠確保蒸汽均勻的分配，與此同時(shí)蒸汽伴熱分配站需要1～2個(gè)預(yù)備口的預(yù)留在接管數(shù)目設(shè)計(jì)時(shí)，在遇到緊急情況時(shí)候能夠保證蒸汽的分配。冷凝液的收集工作應(yīng)當(dāng)建立在蒸汽伴熱分配站在滿足實(shí)際情況需要的條件上，通常采用立式安裝形式進(jìn)行冷凝收集站的安裝，從而最大程度避免不銹鋼管管道腐蝕危險(xiǎn)發(fā)生以及有效地保證冷凝液的收集。蒸汽伴熱的另一個(gè)工作重點(diǎn)是蒸汽伴熱不銹鋼管管道的設(shè)計(jì)，通常蒸汽從主不銹鋼管管道出發(fā)經(jīng)過(guò)單的的蒸汽伴熱管再將蒸汽輸送到運(yùn)輸不銹鋼管管道，蒸汽伴熱不銹鋼管管道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分參照這一理念。同時(shí)在蒸汽伴熱不銹鋼管管道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意單獨(dú)疏水閥的設(shè)計(jì)，這是保證蒸汽伴熱疏水獨(dú)立進(jìn)行的根本從而保證伴熱工作的安全性，在選擇蒸汽伴熱不銹鋼管管道材料是應(yīng)當(dāng)保持與總管的一致。

4.4電伴熱設(shè)計(jì)

電伴熱是化工工藝不銹鋼管管道中最經(jīng)常使用的一種加熱方式，只要通過(guò)通電加熱、電阻加熱以及感應(yīng)加熱等方式對(duì)不銹鋼管管道進(jìn)行保溫伴熱。不需要頻繁的日常維護(hù)、施工設(shè)計(jì)方便、安全性高是電加熱的特點(diǎn)，而且隨著不斷對(duì)化工工藝不銹鋼管管道伴熱技術(shù)的研發(fā)，電加熱已經(jīng)在較高的利用率的同時(shí)保持著對(duì)能源消耗的降低。在電伴熱的設(shè)計(jì)工作中應(yīng)當(dāng)注意增加電伴熱的伴熱容量，伴熱容量不足會(huì)導(dǎo)致不銹鋼管管道利用率低下導(dǎo)致熱能的浪費(fèi)，相反電伴熱的伴熱容量較高的時(shí)候會(huì)造成設(shè)備運(yùn)行成本的增加，因此應(yīng)當(dāng)在保證伴熱容量達(dá)到工作要求的情況下精確計(jì)算伴熱容量，最大程度地降低設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所造成的熱能浪費(fèi)。可以利用三維計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行電伴熱設(shè)計(jì)，將電伴熱分配站以及伴熱管和總管的具體情況合理規(guī)劃，分配站在設(shè)置的時(shí)候應(yīng)當(dāng)充分遵循沿墻、柱或平臺(tái)的位置進(jìn)行安裝，以及保證在分配站前的伴熱管盡量縮短，合理的規(guī)劃分配半管與總管在不銹鋼管管道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需注意材質(zhì)的選取，并明確標(biāo)注半管的來(lái)源以及去除，使電伴熱管的設(shè)計(jì)清晰合理。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在化工過(guò)程的實(shí)施過(guò)程中，不同的化工介質(zhì)形態(tài)變化條件也不同，對(duì)環(huán)境的溫度、濕度或壓力有不同的要求，蒸汽伴熱保溫方法能夠滿足化工介質(zhì)的運(yùn)行要求。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還應(yīng)根據(jù)具體的化學(xué)介質(zhì)選擇合適的材料和性能參數(shù)，使設(shè)計(jì)內(nèi)容滿足介質(zhì)的需要。設(shè)計(jì)人員需要重視蒸汽伴管設(shè)計(jì)，并明確相關(guān)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，保證設(shè)計(jì)效果。