摘要：就化工行业以及企业的日常运营而言，其需要就管道开展伴热设计，进而达成提升管道运行安全性的目的。就管道开展伴热设计，可使得管道在实际应用过程中实现有效隔热的目的，避免生产过程中因热量流失严重引发的能源浪费现象，符合当前阶段我国社会绿色可持续发展的基本战略，而且可一定程度降低安全事故的发生率。鉴于此，本文探讨的主要内容为化工工艺管道的伴热设计。
关键词：化工行业 工艺管道 伴热设计
众所周知，通常情况下化工工艺过程需要额外能量确保反应过程的顺利推进，所以说伴热项目属于化工工艺中的关键组成之一，其直接影响化工行业的生产效率以及运营效益，因此需要给予高度关注和重视。
一、梳理化工工艺管道伴热的形式以及具体组成
1.化工工艺管道的伴热形式
现阶段化工工艺管道中主要就夹套管伴热形式进行应用，此外电伴热和伴管的使用也比较广泛。热油、蒸汽以及热水为应用的主要伴热载体，就不同伴热形式而言其均具有相应的优势，于特定环境中必须就最恰当的伴热形式进行应用，所以伴热形式具有唯一性的特征。如我国海上作业通常就电伴热形式进行应用，但就化工生产而言，其往往更加青睐具有成本低廉以及使用寿命较长优势的伴热形式，这也是夹套管与伴管方案应用更加普遍的主要原因。
2.伴热分配站
伴热分配站的主要作用是就伴热能量进行提升，所以开展伴热分配站设计工作时需要就以下几点问题提高重视：第一，将分配站与固定框架联合应用并就适当的滑动架进行设置；第二，需要于分配站的低段位置就切断阀、排液管进行设置，并就疏水阀装置进行配备；第三，严禁同时使用伴热蒸汽分配站与管道伴热站；第四，确保分配站位置的稳定性，尽可能位于墙壁一侧位置，提升分配伴管路线合理性的同时最大限度缩短管程。
3.伴热管道
就伴热管道的设计工作而言，其属于化工工艺管道整体伴热设计工作的核心环节，开展设计工作时需要重视以下几个方面：第一，在主管的出口位置安装伴热供汽总管的截止阀，并就切断阀进行安装；第二，提升弯头应用的科学合理性。伴管设计中普遍存在伴管无法连接的现象，所以需要应用弯头完成有效连接，但如弯头添加存在不合理现象会一定程度提升管道的阻力，并增加管道焊缝及泄漏点，所以需要确保弯头应用的科学合理性；第三，合理应用异径管。伴热管道设计中异径管被广泛应用，就同心异径管而言可指向不同直径的管路，通常在垂直管路进行应用，而水平管路通常就偏心异径管进行应用。确保异径管应用的合理性有利于凝液现象发生率的降低，而且可提升进料速度与温度管控的有效性；第四，就密封度、油品以及蒸汽要求相对较高的场合而言要广泛应用柱塞阀，确保各金属部件与非金属部件结合的有效性，有利于密封效果的提升；第五，建议就三通管进行应用。输送气体过程中出现管路分叉现象时合理应用三通管可就凝液堵塞现象进行避免。
二、探讨化工工艺管道的伴热设计
1.分析伴热伴管的选用原则
需要将不同凝固点的温度作为选择伴管的直接依据，且输送介质的终端温度要与凝固点温度相近。通常情况下如输送介质的凝固点在100℃以下，或者输送介质为气体且其露点高于环境温度时就伴管伴热进行应用；如介质凝固点在40℃以下或者气体温度在环境温度以上时通常就温水伴热方法进行应用，要严格管控温水流动的速度。如传输介质具有容易凝固以及附着管壁的特征时需要开展强热量供应，此时通常就具有高传热量的蒸汽伴热进行应用。
2.分析工艺管道伴管介质的选择
就伴管介质的选择而言其相对比较简单，通常情况下可将其分为热水、蒸汽、介质油三种，需要将伴热温度作为直接依据就最适宜的介质进行选用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆就热水而言，其主要应用为操作温度不是特别高或者是需求热量不是特别大的伴热介质条件下。此外，不能就高温介质进行应用的情况下也会就温度容易管控的热水介质进行应用；就蒸汽而言，其主要在短时间需要热量的条件下进行应用，通常情况下蒸汽作为伴热介质时的操作温度在150℃以下；对于介质油而言其具有多样化的特征，主要在需要稳定热量以及高温的情况时进行应用，其所应用的伴热管需要具有持续耐高温的基本特性。
3.分析蒸汽伴管的设计要求
伴热管通常就0.5-1.2MPa的蒸汽进行应用，并将其作为加热介质。一般而言16-80mm为伴管的直径，但是实际应用过程中为了一定程度节约材料并降低管壁损失通常就20-30mm直径的伴管进行应用。需要将输送凝固点的变化作为直接依据就蒸汽伴热管的压力进行调整和改进。输送凝固点在60℃以上的时需要就0.5-1.2MPa的多管蒸汽伴管进行应用。
4.分析伴热管补偿设计的要求
首先，除可以自然补偿以外的伴管，在直管段需要每间隔20-30米设置一个补偿器。可就U型、Ω型以及螺旋缠绕型的补偿器进行应用；其次，伴管随被伴管转弯作自然补偿时，伴管固定点设置不能损坏被伴管的保温结构；最后，伴管固定点要就扎带捆扎固定技术进行应用。如被伴管为不锈钢材质时需要在被伴热管道与固定扎带之间放入相应的隔离垫，通常情况下隔离垫规格为50mm宽、1mm厚。
5.分析伴管工作图的基础设计
就伴热管工作图基础设计而言，其属于开展伴热设计的基础与前提。具体设计的过程中首先需要就选定伴热方法的布局管线进行设置。此外，需要利用三维立体设计在管道图中将相应的参数输入，然后完整模拟整个过程，最后利用理论运行就整个设计的思路进行验证，进而可确保设计思路的正确性以及有效性。此处需要注意通常情况下于伴管前后不做模型设计。开展各项管线、热源以及热介质的交叉实验，将实验结果作为直接依据就设计方案进行合理调整，进而有效提升设计方案的科学合理性，确保其应用的有效性。
三、总结伴管伴热设计需要注意的各项问题
首先，因开展伴管设计过程中存在蒸汽，所以需要借助主管蒸汽管达成有效引出处理的目的，并且需要将相应的阀门设置在引出附近位置，待蒸汽被成功引出后对其进行及时的切断处理。通常情况下会于铺设管道的上方位置就此阀门进行设计和安装。其次，开展设计的过程中不宜在疏水阀门位置再设置旁路阀，以此达成对凝结水系统中蒸汽侵入问题有效解决的目的。此外，设计过程中进行蒸汽引入处理时需要依照由上至下的顺序开展，尽最大努力抬高引入位置。开展凝结水排水设计工作时，需要于较低位置进行引入处理，并且不可将U型管道应用于凝结水的排水设计中，其会直接影响水分的排出效率。最后，就放空阀等阀门开展相应的伴热处理操作，以达成尽快实现蒸汽循环应用的目的。具体设计过程中需要在主管位置处进行伴热设计处理操作，而支线管道因未开展伴热处理需要于其切断阀附近开展对应的伴热处理，进而达成有效隔热处理的目的。
结束语
众所周知，化工工艺管道的伴热设计于化工原料运输及储存方面发挥重大作用。就化工工艺而言，其部分工艺的顺利推进需要就伴热方法的保温效果进行应用。由此可见伴热设计的重要性，其直接影响化工企业以及化工行业的生存和发展。鉴于此，本文就化工工艺管道的伴热设计展开研究和论述，希望可以为有关工作人员提供一些参考和帮助，进而在发挥伴热功能设计积极作用的同时促进我国化工行业的进一步发展。
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论文作者:王卫东
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/13
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