马晨雨
大庆中蓝石化有限公司 黑龙江 大庆 163713
摘要：最近几年，石油化工在我国经济发展中占据着主体地位。我国一直都十分注重石油化工行业的发展，如今石油化工行业已经成为我国经济快速发展的重要组成部分。石油化工行业相较于其他行业具有一定的复杂性，一些石油化工反应也存在一定的危险性。石油化工工艺的过程较为繁杂，不仅需要正常的能量最为前提基础，同时还需要一些额外的能量供应，这样才能保证整个反应过程的顺利进行。对于石油化工工艺来说，伴热设计已经成为必不可少的部分，如果缺失伴热设计则会严重影响石油化工工艺的正常开展。本文在具体的研究过程中主要针对伴热设计进行了深入细致的分析。
关键词：石油石油化工装置；工艺管道；伴热设计
引言
石油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。综合分析目前的管道运输情况，要了解伴热设计，就要深入分析管道的运行状态，以更好的提升管道的工艺设计水平。
1石油化工工艺管道伴热设计的基本内容
对于管道设计而言，管道伴热设计构成了管道设计中的特殊设计工艺，而伴热设计需要运用保温装置作为伴热设备基础。为了达到管道工艺设计的相关指标，运用管道伴热设计的措施与方式能够达到自动实现管道伴热的目的。作为间接性的石油化工管道加热手段来讲，管道伴热设计相比于其他的管道加热方式具有明显的差异性。这是由于管道伴热设计主要运用热能作为必要的伴热能源，并且还能确保达到较好的管道运行安全性。按照伴热介质的差异，目前的管道伴热设计主要应当包含电伴热与蒸汽伴热两种管道伴热类型。具体在优化设计管道伴热系统的实践中，关键在于正确配置石油化工管道阀门、管道支架、仪表与其他类型的管道伴热部件。在多数情况下，对于建筑物的柱体、墙体或者平台都可以设计为管道伴热的分配站。在科学设计分配站位置的基础上，应当能确保达到伴热效率提升以及热量分配环节有效简化的目标。并且为了缩短分配站的伴热前管，必须借助滑动性或者固定性的伴热管道支架进行处理。
2石油石油化工装置中工艺管道的伴热设计
2.1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。
2.2工艺管道伴管介质的选择
在对伴管介质进行选择的过程中，要充分考虑实际情况，相较于其他设计环节，半管介质的选择较为简单，目前最为常见的伴热介质分别为热水、蒸气以及介质油。在进行伴热介质选择时，要充分考虑伴热的具体温度，根据温度才能选择出最为合理的伴热介质。如果是整个操作温度不高，而且对于热量也没有太大需求则可以采用热水来作为伴热介质。
另外在不能采用高温的介质下也会选用温度容易控制的热水；蒸汽主要用于短时间需要热量的情况下，但是在使用过程中蒸汽作为伴热介质时的操作温度通常低于150℃，确保获得较好的蒸汽伴热效果。介质油的种类多样，其主要用于需热量稳定高温的情况下，并且伴热管需要持续的耐高温。在优化设计化工管道的过程中，为了体现较好的伴热设计效果，最好运用水蒸气以及热水的混合介质。具体在补给热量的过程中，应当避免出现过高的伴热管道温度。如果管道温度已经超出了最大的热处理温度，那么必须改换为热水的管道伴热方式。
2.3于蒸汽伴管的设计
从现状来看，蒸汽伴热方式构成了常见的石油化工管道伴热工艺。相比而言，蒸汽伴热的工艺措施能够达到较好的工艺适应性，并且还便于调节管道内部的温度。工艺管道设计如果能够运用蒸汽伴管的方式来完成，则可以防止伴热管道出现冻裂现象，同时还能明显增强管道保温性能。从蒸汽伴管的具体类型角度讲，此类伴管包含总管道、分配站与引入管道的几个重要部分。其中，总管道的重要性在于有效输送蒸汽，确保符合石油化工生产的基本需求。此外，蒸汽伴管还应当包含分配站以及引入管道。具体在运输石油化工蒸汽的过程中，分配站的重要作用在于分配石油化工蒸汽，确保在特定区域的范围内收集蒸汽。同时，引入管道可以保证在正确的范围内引入石油化工蒸汽。蒸汽伴管不仅可以完成输送蒸汽的操作，并且还能集中处理管道内的冷凝水。因此在全面进行伴热设计的过程中，重点在于控制蒸汽压强，确保将补给热源限定为蒸汽热源，保证管道内部的蒸汽始终能达到0.3MPa的压强。
2.4伴管工作图的设计
在进行伴管工作图设计的过程中，设计人员需要采用三维立体的设计方式，并且将相应的参数输入到管道图中，参数输入完成以后则可以进行模拟操作。设计人员需要对应用在设计中的理论进行反复的核查，并且积极应用理论来对实践进行验证，从而保证整个设计方案的准确性。设计人员在进行模型设计的过程中不能在伴管的前后，除此之外，对于已经设计好的管线、热源以及热介质都要进行交叉实验，通过该种方式才能选择出最为合适的设计方案。
2.5伴管设计中应注意的问题
伴热管设计中应该需要注意的问题主要有以下几个方面，①伴管蒸汽应从主蒸汽管顶部引出；②各个管道之间要设立彼此独立的疏水阀装置，方便管道的拆装，引出处设切断阀，切断阀宜设置在水平管道上，通过疏水阀收集的冷凝水需要进行集中排放；③为防止蒸汽的窜入导致气震现象，不适宜在疏水阀组件旁侧设置旁路阀；④在管路设计中有个原则就是尽量少用弯头，尤其是减少“U”形弯的使用，因为弯头的使用会使得整个管路系统显得杂乱无章，同时也增加了施工的难度，并且造成液阻和气阻，促使伴热过程中出现能量分布不均匀，局部的热量过高通常造成伴热过程出现局部管道热膨胀系数过高，会减少伴热管道的使用寿命。
结语
综上所述，在对石油化工艺管道的伴热进行设计的过程中，设计人员应该秉承相应的设计原则，并且充分考虑实际情况，提高方案设计的合理性。设计人员的思想应该与时俱进，积极学习先进的设计理念，对于原有的设计方式进行优化和完善。对石油化工工艺管道的伴热进行合理的设计能够推动石油化工行业得到更好的发展，在此基础之上，我国社会经济也能得到更加快速的发展。在未来的发展过程中，我国的设计手段还会不断进步，从而更加高效的进行伴热设计。
参考文献
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