化工設(shè)備中夾套管的配管設(shè)計(jì)應(yīng)用

殷欣欣(煙臺(tái)國(guó)邦化工機(jī)械科技有限公司,山東 煙臺(tái) 264000)

夾套管作為化工領(lǐng)域中的一種常用的工具，是石油及化工行業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)建設(shè)中，應(yīng)用十分廣泛的保溫管道材料之一，它伴熱均勻、調(diào)節(jié)溫度迅速，在石油及化工行業(yè)應(yīng)用普遍。它的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，采用兩層管道的設(shè)計(jì)方法，即大直徑管道內(nèi)套有一個(gè)直徑略小的管道，經(jīng)加熱后的熱載體在其中流動(dòng)，套管能夠起到保溫的作用，并不斷補(bǔ)充熱載體流動(dòng)過程中損失掉的熱量，有效的起到了傳輸同時(shí)且保溫的功能。尤其是內(nèi)管，用于工藝介質(zhì)的輸送，主要通過依靠對(duì)流熱來(lái)完成，這樣可以使工藝介質(zhì)的溫度保持恒定。

1 夾套管伴熱過程中的優(yōu)勢(shì)

用于化工設(shè)備生產(chǎn)的管道，其在生產(chǎn)過程中，必須要遵循一定的工藝標(biāo)準(zhǔn)，比如對(duì)工藝溫度就有要求，通常需要我們將工藝介質(zhì)的溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶@樣生產(chǎn)操作才能夠繼續(xù)進(jìn)行下去。這時(shí)，我們通常對(duì)夾套管的工藝管道進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，然后再對(duì)管道內(nèi)的工藝介質(zhì)進(jìn)行加熱，以此來(lái)補(bǔ)充熱損失，因此，夾套管的應(yīng)用是一種補(bǔ)充熱損失的有效方法。

夾套管具備的一些其它優(yōu)勢(shì)也能夠?yàn)槠涮峁┮欢ǖ谋匦阅埽热?，伴熱均勻、伴熱效率高等特點(diǎn)。在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過程中，當(dāng)設(shè)備的某一個(gè)地方的溫度降低時(shí)，氣相的熱載體會(huì)受冷而冷凝，進(jìn)而釋放出大量的潛熱，這就導(dǎo)致局部的壓力降低，進(jìn)一步吸引熱的介質(zhì)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充，夾套管就是這樣實(shí)現(xiàn)了伴熱溫度的迅速調(diào)節(jié)，因此，其使用范圍廣，這當(dāng)然也就符合了化工設(shè)備的嚴(yán)苛的工藝標(biāo)準(zhǔn)。熱載體一般是蒸汽和熱媒這兩種，蒸汽的運(yùn)用雖然較方便，但它要求在200℃以下時(shí)才能進(jìn)行。而熱媒的穩(wěn)定性好以及比熱大的特點(diǎn)使其更勝于蒸汽，但較為昂貴，而且需要在熱媒加熱爐和加熱泵等設(shè)備的配合下才能發(fā)揮作用。

2 夾套管的配管設(shè)計(jì)

2.1 夾套管設(shè)計(jì)中需要注意的問題

夾套管的設(shè)計(jì)條件要求較高，因此，實(shí)際的設(shè)計(jì)中，應(yīng)遵循一定的原則，通常采用的標(biāo)準(zhǔn)是PID和“管道索引表”，此外，《管道柔性設(shè)計(jì)規(guī)定》也是設(shè)計(jì)人員應(yīng)該參考的重要標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)計(jì)過程中，因熱脹冷縮而造成的移位是設(shè)計(jì)人員必須要考慮到的，此時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要考慮套管的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，這需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇。在材料的選擇方面，要求與內(nèi)管的材質(zhì)相同，而且需要與線套的膨脹系數(shù)相近，這樣才能保證套管和內(nèi)管的熱膨脹一致，但實(shí)際情況中，往往由于內(nèi)管和套管材質(zhì)上的差異性，導(dǎo)致介質(zhì)的溫度差異性較大，因此，內(nèi)管和套管的材料必須區(qū)別開來(lái)。在彎頭處如果內(nèi)管的膨脹不能符合一定的設(shè)計(jì)要求，就必須要改變外觀的直徑，所以在實(shí)際設(shè)計(jì)中，需要充分考慮到導(dǎo)向板的位置，導(dǎo)向板位置設(shè)計(jì)決定了對(duì)膨脹差的吸收程度。

在配管的設(shè)計(jì)中，為使夾套管的伴熱介質(zhì)流動(dòng)暢通，盡量不要設(shè)計(jì)U形管，同時(shí)盡量避免四角的出現(xiàn)，一般來(lái)講，夾套管其內(nèi)管結(jié)合套管的材質(zhì)的選擇要綜合考慮其工作中所能承受的溫度和壓力等因素。此外，還要注意流通介質(zhì)對(duì)管道的腐蝕性、套管內(nèi)的實(shí)驗(yàn)壓力等等，一般的工藝標(biāo)準(zhǔn)要求的是內(nèi)外部最大設(shè)計(jì)壓力的1.5倍。

2.2 夾套管的選擇原則

夾套管的選用也有一定的原則和標(biāo)準(zhǔn)，具體看一系列的數(shù)據(jù)。工藝管的輸送介質(zhì)，其凝固點(diǎn)在50—100℃，這時(shí)可以采用“內(nèi)管焊縫外露型”的夾套管。而當(dāng)輸送介質(zhì)的凝固點(diǎn)在100℃以上時(shí)，就宜采用“內(nèi)管焊縫隱蔽型”的夾套管。在輸送有毒的介質(zhì)時(shí)，管道應(yīng)采用“內(nèi)管焊縫外露型”。很多夾套管的內(nèi)管帶有分支管，且分支管部位的外管是三通的。夾套管有時(shí)出現(xiàn)一些彎頭處不易流通介質(zhì)，此時(shí)應(yīng)采取1.5倍半徑的長(zhǎng)半徑彎頭來(lái)應(yīng)對(duì)，外管則采用1倍直徑的短半徑彎頭進(jìn)行處理。夾套管變徑處理是一個(gè)較為棘手的問題，也很常見，尤其是內(nèi)管與外管在異徑管的大口端，其端部應(yīng)注意錯(cuò)開一定的距離，通常設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)為50mm，之后還要進(jìn)行法蘭式的連接形式。在對(duì)夾套管保溫時(shí),尤其要注意，與外管相連的所有物件都必須要暴露在保溫層的外面。

3 夾套管在化工設(shè)備中的應(yīng)用

夾套管的工作原理與很多化工設(shè)備上的熱處理器十分相似，因此，夾套管在一些以高粘度物質(zhì)作為工藝介質(zhì)的行業(yè)中應(yīng)用極其廣泛。常用夾套管進(jìn)行伴熱的管道主要就是一些需要從外部獲得管內(nèi)熱損失的管道，在操作過程中，介質(zhì)壓力的突然降低通常會(huì)導(dǎo)致溫度降低，這就使得管道介質(zhì)凝結(jié)甚至導(dǎo)致管道堵塞的嚴(yán)重問題。因此，要盡可能的維持管道內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)溫度，盡可能降低熱損失，實(shí)際的工藝標(biāo)準(zhǔn)要求我們?cè)诓僮鬟^程中，可以通過對(duì)管內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行加熱來(lái)補(bǔ)充熱損失。伴隨著工藝標(biāo)準(zhǔn)的逐步嚴(yán)格，用于輸送工藝介質(zhì)的小直徑內(nèi)管的保溫效果也越來(lái)越好，在工藝要求日漸苛刻的市場(chǎng)上仍獲得了一定的應(yīng)用和認(rèn)可。

4 結(jié)語(yǔ)

由于夾套管的伴熱效率高、對(duì)溫度的調(diào)節(jié)迅速且高效及使用范圍廣等特點(diǎn)使其得到廣大化工企業(yè)的認(rèn)可，在實(shí)際的生產(chǎn)中也體現(xiàn)出其優(yōu)越性，其設(shè)計(jì)應(yīng)注意長(zhǎng)度適當(dāng)、內(nèi)外管對(duì)熱膨脹的承受力要保持一致。

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