保温管线（精选3篇）
保温管线 篇1
1 存在问题
第三采油厂1801#中转站座落在萨北八一村南五公里处, 1986年投产运行, 设计日处理能力10000立方米, 1995年根据产能建设的需要又扩建了聚驱转油站, 设计日处理能力9600立方米, 到了2004年又打了一批新井, 对我站又进行了全面的改造, 新建了一个供热站, 给聚驱转油站供掺水和热洗, 以前是一套掺水和热洗系统, 现在是两套掺水和热洗系统。
我站扩建改造以前只给9座计量间进行掺水和热洗, 现在增加到14座计量间, 承但着两百多口油井的掺水和热洗任务, 有热洗任务时, 需要在洗井之前先倒好热洗流程, 天气温暧的时候热洗管线不用走水保管线, 所有的计量间的热洗阀门和掺水、热洗连通阀门不用打开, 需要热洗哪个计量间的油井就打开那个计量间的热洗阀门就行, 然后再启热洗泵, 当热洗完井后停运热洗泵, 再关闭热洗的那个计量间的热洗阀门就可以了, 这个时候倒热洗流程还是比较轻松的, 只需要开关一个计量间的阀门, 我站是两套热洗流程, 一边去一个人就可以完成倒热洗流程的工作。
到了冬天这种工作方式就不行了, 由于冬季温度低, 为了保障计量间的热洗管线畅通不冻堵, 就要打开计量间的热洗阀门, 再打开掺水和热洗连通阀门, 让掺水的水从热洗管线里走, 这样可以防止管线冻堵。由于油井多, 热洗任务重, 员工每天都要进行倒热洗流程, 热洗哪个计量间的油井, 就开大这个计量间的热洗阀门, 其它计量间的热洗阀门及掺水和热洗连通阀门全部关闭, 关完所有的阀门后, 再启热洗泵。因为要关闭的阀门多, 这样水驱和聚驱都要各去两个人关阀门。我们每天洗井的时间大约8个小时左右。从早上7:30就开始倒热洗流程, 到了下午16:00才能倒回正常的流程, 由于冬天天气冷, 洗井时间长, 为了防止其它计量间热洗管线不冻堵, 还要定时冲一下管线, 冲管线时各计量间的热洗阀门得分别打开, 一个一个冲 (每个计量间的热洗管线大约冲5分种左右) , 不能同时打开, 防止热洗压力降的太多, 影响洗井的效果。热洗完成后还要倒回原来的流程, 当停完热洗泵后, 打开所有计量间的热洗阀门, 掺水和热洗连通阀门也要打开, 让热洗管线里走水, 防止管线冻堵。有的时候单井解堵, 需要用热洗泵顶井, 就要按照上述倒热洗流程的方法进行操作, 给生产管理造成诸多不便:
(1) 员工的劳动强度很大, 每次倒热洗流程时需要开关很多阀门, 需要两个人去操作, 费时费力。
(2) 频繁的开关阀门, 渗漏的机率增加影响安全生产, 阀门的润滑度下降, 要经常加润滑油, 增加了日常维护的工作量。
(3) 频繁的开关阀门, 阀门的使用寿命也减短, 阀门的铜套容易损坏, 阀门的闸板容易脱落, 增加了材料费。
2 解决方法
计量间的掺水和热洗管线上都有一个留头放空阀门, 在掺水和热洗留头放空阀门之间加一根连通管线, 每个计量间的掺水和热洗管线上的两个留头放空阀门同时打开, 各个计量间热洗阀组上的热洗阀门全部关闭, 掺水和热洗连通阀也不用再打开, 用本计量间的掺水来带热洗管线, 这样就能达到热洗管线保温目地。
天气温暧时, 热洗管线不需要保温, 掺水和热洗管线上的留头放空阀门不用打开, 计量间的热洗阀门, 掺水和热洗连通阀门是全关闭的, 有热洗任务时, 需要热洗哪个计量间就打开那个计量间的热洗阀门, 然后启热洗泵, 洗完井后, 停运热洗泵, 再关闭热洗的那个计量间的热洗阀门。到了冬天, 热洗管线需要保温, 只需要打开各个计量间掺水和热洗管线上的留头放空阀门, 各计量间热洗阀组上的热洗阀门和掺水、热洗连通阀门就不用打开了, 用本计量间的掺水通过留头放空阀门之间的连通管线进入到热洗管线里, 就能够达到热洗管线保温的目地。有热洗任务需要倒热洗流程时, 到热洗阀组上, 打开热洗的那个计量间的热洗阀门, 再关闭这个计量间热洗管线上的热洗留头放空阀门, 然后启热洗泵就可以了, 其它计量间热洗管线上的热洗留头放空阀门都不用关闭, 热洗管线里正常走水, 洗井洗的时间再长也不怕冻管线, 也不影响计量间在热洗时的热洗压力, 保证了洗井的效果。洗完井后, 倒回原来的流程, 停运热洗泵后, 到热洗阀组上关闭热洗的那个计量间的热洗阀门, 再打开这个计量间热洗管线上的热洗留头放空阀门, 让热洗管线里走水就可以了。用此方法倒流程只需要开关两个阀门。
3 应用效果
2009年6月我站更改了这套流程, 更改后的流程, 员工在倒热洗流程时只需要开关两个阀门, 减少了劳动强度。热洗管线在冬天时不用再定时冲管线, 不会再频繁的开关阀门, 减少了渗漏机率提高了安全系数, 减少阀门日常维护的工作量, 减少阀门损坏的机率, 节约材料费。经过4年的使用, 这套流程具有工艺简单, 改造成本低, 经济效益显著的优点。
地上给排水管线保温厚度设计 篇2
1.1 现有管线保温的计算方法主要有以下几种方式
(1) 经济厚度:这个方法是按保温投资的年折旧费和所采取的保温厚度的热损失之和为最小的条件导出的。
(2) 根据保温层的表面温度的要求计算保温层厚度。这个方法是根据热流通过保温层的导热量与经过表面的换热量导导出的。
(3) 按规定的允许热损失计算保温层厚度。在计算之前, 先从相关计算手册中查出允许热损失量, 然后计算保温层厚度
1.2 计算方法的选择
根据不同的目的和限制条件, 可采用不同的计算方法。例如:为减少散热损失并获得最经济效果, 应采用经济厚度计算方法;为限定外表面温度, 应采用表面温度计算方法;为限定表面散热热流量, 应采用最大允许散热损失法计算。除经济厚度法外, 都是按热平衡的方法计算。
给排水地上管道一般限定出口温度不小于0℃, 因此在给排水地上管线保温厚度计算中, 采用给定介质温度的方法进行保温层厚度计算较为合适。
2 给定介质温度计算保温层厚度的计算过程
给定介质温度的方法进行保温层厚度计算一般按如下顺序进行:
(1) 首先确定介质进水温度、出水温度、环境温度和保温层外表面温度。
(2) 根据相关规定选择保温材料, 确定导热系数。
(3) 假定保温层的外表面温度后, 进行保温层厚度计算。
(4) 核算保温层的外表面温度, 若差距较大, 重新设定外表面温度后重新计算厚度。
3 计算公式
3.1 基础公式
设输送热介质温度为t (℃) , 每小时流量为G (kg/h) , 质量比热为Cm (k J/kg·K) , 在管道内经过距离L (m) , 其间的热容量减少值与散热量相等, 所在环境温度ta (℃) 。
式中:R-管道外隔热层热阻 (m·℃/W) 、l-管道当量长度 (m)
Cm-质量比热 (k J/kg·K) ;水的质量比热Cm=4.202k J/kg·K
t1-起点进水温度 (℃) t2-终点出水温度 (℃)
ta-管线所在环境温度 (℃) D--中间计算量 (m)
D0-保温层外直径 (m) d-管道外径 (m)
λ-运行工况下, 保温层的材料导热系数 (W/m·℃) α--隔热层外表面向大气的放热系数 (W/m2·℃)
3.2 导热系数计算 (表1为一种保温材料的性能)
保温材料的导热系数一般随平均温度的升高而加大。通常在一定温度范围内, 导热系数与温度多为线性关系, 导热系数方程如下:
式中:
λ-运行工况下, 保温层的材料导热系数 (W/m·℃)
a-常数, 是tm=0℃时的导热系数 (W/m·℃)
b-温度系数, 常数, 反映材料的导热系数随温度tm改变的程度 (W/m·℃)
tm-保温材l料nt的2-t平a均温度 (℃) ln;5- (-15) t1-起点进水温度 (℃)
t2-终点出水温度 (℃) ts-管道保温层的外表面温度 (℃)
3.3 保温层的外表面温度计算公式。
运行工况下, 保温层的外表面温度计算公式如下:
式中:ts-管道保温层的外表面温度 (℃) R-管道外隔热层热阻 (m·℃/W)
q-单位表面热损失量 (平面W/m2, 圆筒W/m)
t1-起点进水温度 (℃)
ta-管线所在环境温度 (℃)
D0-保温层外直径 (m) α-隔热层外表面向大气的放热系数 (W/m2·℃)
4 工程实例
宁夏某厂有DN80回用水管线 (从回用水站至循环水场, 水量为15t/h) , 回用水出边界水温10℃, 经计算管线长度约为5000m, 至循环水场界区出水温不小于5℃, 保温α材π料D0采用高温.31玻4×璃.01棉06, 4×11.63计算保温厚度。
(1) 由已知条件和查相关表格, 得到回用水的运行参数如下:
水的比热Cm=4.202k J/kg·℃
放热系数α=11.63 (W/m2·℃)
(2) 计算导热系数
查相应手册, 确定高温玻璃棉保温材料的导热系数:
假定保温后的外表面温度为0℃
回用水的平均温度为 (10+5) /2=7.5℃
故保温材料的导热系数
(3) 保温厚度计算
根据已知条件进行计算, 得:
(4) 核算表面温度
因计算的外表面温度与假定外表面温度差距较大, 需要重新假定外表面温度。
(5) 重新设定保温后的外表面温度
根据计算的保温层外表面温度数据, 重新设定外表面温度为-10.5℃
故保温材料的
得:
(6) 核算表面温度
2225与假定表面温度基本一致, 故8.4mm保温层厚度可满足给定温降的要求。设计保温厚度取30mm。
4 结论
(1) 通过上文及工程实例, 可为给排水专业的设计人员在进行保温厚度计算提供参考。
(2) 我们可以利用EXCEL的计算公式对保温厚度的计算进行编制, 以提高设计速度。
摘要：随着科学技术的日益发展, 作为节能措施之一的隔热保温被广泛应用。为了正确选择保温材料和确定保温结构, 必须进行保温设备及管道的热力计算, 而确定保温层厚度是其中的一个重要环节。本文主要介绍采用热表面方法计算给排水地上管线保温厚度的思路, 以资参考。
关键词：管道保温,保温厚度,设计分析
参考文献
[1]石油化工装置工艺管道安装设计手册[Z].
[2]传热学[Z].
保温管线 篇3
1 深冷保温材料简介
管线保温已经有很长时间的发展历史了, 保温材料也发展出许多种类, 优点特性各不相同, 应用的环境也有所差异。本文主要讨论以聚异三聚氰酸脂 (PIR) 为保冷绝热材料型式的保温控制工作。
PIR全称Polyisocyanurate Foam, 中文名为“聚异三聚氰酸脂”, 是一种新型的有机高分子绝热材料, 是由异氰酸脂 (Isothiocyanate) 与聚醚 (Polyether) 为主要原料, 再加上触媒、防火剂及环保型发泡剂, 经专门配方和严格工艺条件下充分混合、反应、发泡生成的泡沫聚合体。其性能特性主要如下:
(1) 导热系数极低;
(2) 防火性能符合国家标准GB/T 8624难燃B1级、美国ASTM E 84标准;
(3) 闭孔率高, 吸水率小;
(4) 超低温环境下使用具有抗压性强、导热系数低、尺寸稳定等优异性能;
(5) 使用温度范围可达-196℃~+120℃;
2 深冷保温管线的预制流程介绍
LNG深冷保温管线的预制分为两部分, 即车间预制 (C 4) 和现场保温材料预制 (C1) 。车间预制主要是对直管段进行车间保温层发泡预制。现场保温材料预制主要是针对整片的PIR材料进行切割、预制, 从而方便现场保温。
预制共分为以下几种形式:
(1) 直管段的预制
(2) C1-C4的预制
C1-C4是车间预制保温管线 (即C4管线) 与现场预制保温管线 (即C1管线) 的结合点, 也是两段不锈钢管线的焊接点, 也是深冷保温管线的主要伸缩节所在
(3) C4-C4的预制
C4-C4是两条车间预制保温管线的结合点和焊接点。
(4) 防滑支架管段的预制
防滑支架管段的主要作用是在模块的运输过程中, 固定管线, 防止管线的滑动。但由于它是焊接在深冷保温管线上的, 因此也要对其进行保温预制, 来减少冷量的散失。
(5) 弯头管段的预制
(6) 管端防护盖的预制
对于Hook UP点, 在运输过程为了防止机械损坏和防水, 需要以管端防护盖保护。
3 深冷保温管线预制的过程质量控制
对于管线预制的质量控制, 除了严格按照质量检验与试验计划进行检验, 还要对其进行必要的过程监控, 以此来保证保温管线的预制质量。
3.1 管线清洁
在保温预制工作开始之前, 就要开始对管线的清洁工作进行必要的质量控制。在检验过程中, 应重点检查有无漏涂点, 并确保其涂抹均匀, 对于管线表面的检查, 应重点检查有无锈点, 油漆漏涂点等问题, 确保管线清洁, 检验合格后才可开始保温预制工作。
3.2 预制过程中的过程质量控制
保温管线预制过程中, 要依照检验程序的要求进行检验。由于其特殊的工作环境条件, 首先应当做好的就是防水工作。对于已经淋水的PIR, 用干燥的PIR替换。
防雨棚除了挡雨之外, 还有遮阳的作用, 防止PIR被阳光直射, 导致PIR的降解失效而影响保温效果。对于预制完的管段, 应使用黑色塑料薄膜覆盖。
应重点检验保温预制的管线是否存在发泡不均、孔洞、裂纹、硬质绝热层拼接时内部是否存在楔形间隙。尤其是楔形缝, 严重影响C1管线的保温效果。
在安装不锈钢板时, 主要注意对不锈钢板的保护, 注意机械工具的使用, 严禁强力安装, 减少不锈钢板的变形及表面油漆的损坏。
4 总结
本文着重介绍了聚异三聚氰酸脂PIR这种保温材料的预制及质量控制要点, 首先介绍了该材料的相关性能和特点, 随后简单介绍了这种保温材料预制的几种类型, 最后阐述了在预制过程中应重点关注的质量控制要点。在目前, LNG能源行业正在蓬勃发展, 与之相匹配的工艺管道上的深冷保温技术将会进一步发展。
参考文献
[1]ASTM D1621标准测试方法刚性泡沫塑料的压缩特性
[2]ASTM C795奥氏体不锈钢的绝热保温标准规范
[3]ASTM C647标准指导绝热保温的粘合剂和涂层的性能和测试
[4]ASTM C591标准规范的预制成型的聚氨酯泡沫绝热保温
[5]ASTM C461标准测试方法粘合剂和绝热保温涂料