化工設備防凍

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1、化工設備防凍摘要　結合當前國內(nèi)外石油化工裝置防止凍結情況并針對管道(含儀表)等在寒冬季節(jié)，尤其是在北方地區(qū)更要求加強防凍以保證設備能正常運轉,并通過分析描述其未來的發(fā)展。對于不同的裝置設備也有不同防凍的方法，還有不同的材料。設備的防凍不僅僅是保溫問題而已，我們還要從各個方面考慮不只是方式方法還要考慮它的可行性和未來的發(fā)展，最重要的就是要充分的考慮到成本問題。通過以上的條件來提出通常使用的伴熱防凍措施。關鍵詞　防凍　防凍技術　　蒸汽伴熱　電伴熱　石油化工裝置的特點是有很多設備、管道和儀表相互連接來完成正常運轉。而在北方地區(qū)尤其冬季,設備和管道散

2、熱損失大,使凝固點較高的物料就很易發(fā)生凝固、結壁或使粘度增大。過去在嚴寒地區(qū)建裝置,經(jīng)常將所有設備、管道和儀表等都封閉在采暖廠房內(nèi)。一些、規(guī)模又不大的間斷性工藝生產(chǎn),有時隨市場需要還要更換品種和牌號,往往需分批將原料和輔料逐步加入反應器。操作人員在崗位上要從反應器定期采樣分析檢查,進行生產(chǎn)控制,然后定期分批出料,這些屬于精細化工品種生產(chǎn)范疇。但在封閉廠房內(nèi)對一些有毒性及危險性的生產(chǎn)則還需增設通風及安全等設施。這樣廠房封閉要增加大量建設投資,同時采暖、通風和安全等設施還要消耗能源和運行管理費。由于現(xiàn)在石油化工裝置都是規(guī)模大、生產(chǎn)連續(xù)性強、自控水

3、平高,而且又多系易燃、易爆有危險性物料,設備高度差別大,不能采取全封閉的辦法來解決在嚴寒地區(qū)的冬季防凍問題,因而可采用半露天布置的方式,即將一層封閉。當然仍要根據(jù)裝置工藝特點及底層設備布置排列成。這樣可解決大部分管線及轉動設備的防凍問題,而使高塔及塔的冷卻/冷凝器布置在室外,并采用可靠的伴熱保溫措施來保證不被凍結。當今石油化工裝置趨向于露天化,而且采用直線型布置,這樣對于冬季的防凍問題就顯得非常重要,因此合理選用伴熱介質和伴熱方式則應取決于工藝條件。1防凍措施發(fā)展及現(xiàn)狀石化裝置的物料在輸送過程中,尤其在冬季因散熱會導致溫度下降,甚至發(fā)生凝固和

4、結壁等問題。為了彌補介質的熱損失,維持正常生產(chǎn),需要進行伴熱保溫。據(jù)稱裝置用于伴熱防凍費用占裝置建設總投資的1%～1.5%,這與建廠地點的氣候有關。國內(nèi)蒸汽伴熱現(xiàn)仍是傳統(tǒng)保溫方式,預計在未來較長時期內(nèi),仍將是大多數(shù)煉油和化工企業(yè)的首選。尤其是有的生產(chǎn)裝置中的反應系放熱反應,用水撤熱而產(chǎn)生中、低壓蒸汽,它又難有其他合適利用途徑。有的裝置的壓力冷凝水經(jīng)閃蒸還副產(chǎn)1～115kg/cm2(G)低壓汽,所以只能用作管線伴熱。這樣采用蒸汽伴熱可免除能源費用,往往只需考慮維護管理費。另一方面,我國亦已于上世紀60年代中期進行電伴熱的工業(yè)試驗。首先在部分原油

5、管道、油庫粘油的加熱以及將硫磺回收裝置傳統(tǒng)的蒸汽夾套伴熱改為電伴熱。再如錦州石化公司的煉油廠潤滑油添加劑工程也較早使用電伴熱。2　防凍技術措施(1)石化工廠的防凍問題。在當前能源緊缺、價格上漲情況下,要做到注意節(jié)約能源,應根據(jù)不同生產(chǎn)工藝情況,既要防止凍結給生產(chǎn)帶來危害,又要防止能源浪費。因此在設計中,要盡量避免產(chǎn)生凍結的可能性,要考慮管線能自排凈,有時可增加旁通管路以備檢修時仍能維持循環(huán)。閥門要安裝在合適的位置,并避免有死角以保證管線能連續(xù)流動。(2)裝置自控水平提高后,將采用大量儀表及導線。因此,在冬季也要注意采用伴熱防凍保溫措施,不使生

6、產(chǎn)受影響。(3)可優(yōu)先考慮采用裝置副產(chǎn)的低能位蒸汽。根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗,使用電伴熱系統(tǒng)的一次投資比蒸汽伴熱約高50%,但電伴熱能源利用率高,常年運行費低,如果電汽價格比小于一定值時,則電伴熱投資差額回收期會縮短。(4)當采用蒸汽伴熱防凍時,常因光管伴熱效果不佳。因此,在伴管與主管之間敷設如導熱膠泥一類高導熱系數(shù)材料來代替?zhèn)鳠嵝阅懿畹目諝?形成連續(xù)的熱結合體,可有效地增加接觸面積,降低熱阻。當采用一般光管做伴熱管并以軟質材料作外保溫材料,應注意在伴管與保溫層之間加鐵絲網(wǎng)以保證加熱空間。(5)應盡量使易凍結的管線布置在不被凍結的環(huán)境或在采暖廠房內(nèi)預先

7、將物料加熱,然后架空不伴熱的保溫材料絕熱管線送往用戶,也可與熱管線相平行合并敷設,以節(jié)省能耗。(6)當石化生產(chǎn)裝置檢修、暫時停車或發(fā)生事故時要使冷卻水能繼續(xù)保持循環(huán),尤其在寒冷季節(jié)循環(huán)冷卻水水池要有防凍措施,決不能被凍結,使循環(huán)水泵仍能工作。水的總管及分管要設截斷閥門(最好能電動啟閉),當運轉的供水泵不工作時即啟動備用水泵。停運泵的水管線要能排凈剩余水而不凍結。3　伴熱方法選用由于裝置各工藝管道內(nèi)介質不同,生產(chǎn)條件各異,因此選用伴熱介質及伴熱方式首先應滿足生產(chǎn)工藝條件,同時考慮能源消耗、成本、維修等因素進行綜合考慮后再決定。供熱介質仍為以下幾

8、種:①熱水;②蒸汽;③循環(huán)熱媒體;④電熱。石化行業(yè)一般采用外伴熱或夾套伴熱和內(nèi)伴熱管兩種伴熱方式。4　蒸汽伴熱目前蒸汽外伴熱管是國內(nèi)外石化裝置普遍采用的一種伴熱方式