傳統(tǒng)型伴熱站與集約型伴熱站的區(qū)別探討

陳玲玲

（神華寧煤集團(tuán)煤制油項(xiàng)目建設(shè)指揮部，寧夏 銀川 750001）

傳統(tǒng)型伴熱站與集約型伴熱站的區(qū)別探討

陳玲玲

（神華寧煤集團(tuán)煤制油項(xiàng)目建設(shè)指揮部，寧夏 銀川 750001）

對(duì)管道伴熱而言，伴熱設(shè)計(jì)主要是為了防止管內(nèi)流體因溫度下降而凝結(jié)、產(chǎn)生凝液或黏度升高，以及為保持管內(nèi)流體溫度穩(wěn)定，在管外或者管內(nèi)采用的間接加熱的方法。在石油化工行業(yè)中，通常采用傳統(tǒng)型伴熱站，但是隨著伴熱技術(shù)的發(fā)展，集約型伴熱站得到廣泛地應(yīng)用。因此，本文就針對(duì)傳統(tǒng)型伴熱站與集約型伴熱站的區(qū)別展開論述。

傳統(tǒng)型；集約型；伴熱站；區(qū)別

在石油化工管道運(yùn)行過程中，石油化工單位通常會(huì)采用伴熱的方法，以防止管內(nèi)流體因溫度下降而凝結(jié)、產(chǎn)生凝液或黏度升高，以及保持管內(nèi)流體溫度穩(wěn)定，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的正常供給。在通常情況下，伴熱方式有很多種，可以滿足各種介質(zhì)管道輸送工程。但對(duì)工藝管道介質(zhì)環(huán)境條件非常復(fù)雜，在選擇伴熱介質(zhì)過程中，要提升工藝技術(shù)。隨著伴熱技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)型伴熱站受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，朝著集約型伴熱站的方向發(fā)展。因此，本文就針對(duì)傳統(tǒng)型伴熱站與集約型伴熱站的區(qū)別進(jìn)行探討。

一、伴熱介質(zhì)

在通常情況下，伴熱站選擇熱水、蒸汽、熱載體以及電熱作為伴熱的介質(zhì)，以滿足實(shí)際需要。第一，熱水。熱水主要適用于溫度不高或者不能采用高溫伴熱的情況下，尤其伴熱點(diǎn)布置非常集中時(shí)，可以優(yōu)先使用熱水。第二，蒸汽。蒸汽作為伴熱介質(zhì)在國(guó)內(nèi)外石油化工企業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用，主要因?yàn)樵谑突ば袠I(yè)副產(chǎn)的蒸汽較多，蒸汽較易取得，另外采用蒸汽伴熱操作起來比較方便，具有很大冷凝潛熱，并且溫度容易調(diào)節(jié)。第三，熱載體。在實(shí)際運(yùn)行過程中，如果采用其他伴熱介質(zhì)滿足不了工藝溫度要求時(shí)，可以采用熱載體，比如聯(lián)苯-聯(lián)苯醚或加氫聯(lián)三苯等。在一般情況下，熱載體主要用于管道內(nèi)介質(zhì)溫度超過150℃的伴熱系統(tǒng)。第四，電熱。主要依靠電能作為熱源。電熱比較安全，施工操作起來比較方便，能夠有效地控制管道內(nèi)部溫度，有效防止溫度過高。

二、伴熱方式

第一，內(nèi)伴熱管伴熱方式。在主管道內(nèi)部安置伴熱管，通過伴熱介質(zhì)釋放出熱量，從而有效補(bǔ)償主管內(nèi)介質(zhì)的熱損失。內(nèi)伴熱管方式具有很高的熱效率，在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以節(jié)省部分伴熱介質(zhì)消耗。但是內(nèi)伴熱管伴熱方式不適用于輸送具有腐蝕性和熱敏性的介質(zhì)。運(yùn)行過程中，維護(hù)人員要重視伴熱管的熱變形問題，避免出現(xiàn)伴熱管脹裂事故，要做好相應(yīng)的維護(hù)維修工作。第二，外伴熱管伴熱方式。外伴熱管伴熱方式被普遍應(yīng)用在石油化工行業(yè)中。對(duì)外伴熱管而言，釋放出來的熱量，其中一部分用來補(bǔ)充主管的熱損失，另外一部分發(fā)揮保溫層的作用，從而代替主管的熱損失，這種外伴熱方式的保溫結(jié)構(gòu)，能夠大大減少熱源損耗。

第三，夾套伴熱。夾套伴熱是在工藝管線外面再安裝一個(gè)套管，主要利用了套管式熱換器原理。運(yùn)行過程中只要維持伴熱介質(zhì)溫度高于或者等于內(nèi)管介質(zhì)溫度，就能起到良好的保溫效果，提升伴熱效率。

三、傳統(tǒng)型伴熱站與集約型伴熱站特點(diǎn)比較

隨著伴熱技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)型伴熱站受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，朝著集約型伴熱站的方向發(fā)展。下面針對(duì)傳統(tǒng)型伴熱站與集約型伴熱站特點(diǎn)進(jìn)行比較。

（一）傳統(tǒng)型伴熱站

傳統(tǒng)型伴熱站是由碳鋼管焊接構(gòu)成輸送管線，保溫材料多為巖棉管（巖棉氈），或復(fù)合硅酸鹽、老式珍珠棉單向扎綁，抹面后在外部包以鍍鋅鐵皮保護(hù)內(nèi)部的保溫層以及管線。根據(jù)以往項(xiàng)目運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，傳統(tǒng)型伴熱站管網(wǎng)保溫效果不理想，熱損失嚴(yán)重，大大影響了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。傳統(tǒng)伴熱站運(yùn)行一段時(shí)間以后，管線銹蝕嚴(yán)重，降低了運(yùn)輸質(zhì)量和傳熱能力。疏水閥受到管線銹蝕的影響也很容易堵塞和損壞，導(dǎo)致傳統(tǒng)型伴熱站跑冒滴漏嚴(yán)重。在施工安裝過程中，傳統(tǒng)型伴熱站按設(shè)計(jì)圖紙要求在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)制，就位后分別焊接、安裝至被伴熱介質(zhì)管線，和被伴熱管線吹掃、試壓及保溫完成后驗(yàn)收交工。

（二）集約型伴熱站

集約型伴熱站整體采用304或316L不銹鋼管。其中預(yù)制絕緣管采用304或 316不銹鋼管作為輸送管線，全程無焊接點(diǎn)，在管線與外套材料之間采用玻璃纖維（玻璃編織物）交錯(cuò)纏繞構(gòu)成緊密牢固的保溫層，并始終保證管線處于保溫層的中心位置，采用聚氯乙烯作為絕緣外套材料。在施工安裝過程中，集約型伴熱站和預(yù)制絕緣管及伴熱裸管均在工廠進(jìn)行預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)就位后通過卡套將伴熱站、預(yù)制絕緣管和伴熱裸管進(jìn)行連接，和被伴熱管線吹掃、試壓及保溫完成后驗(yàn)收交工。其中，預(yù)制絕緣管為工廠預(yù)制好的保溫管道，現(xiàn)場(chǎng)不需要再進(jìn)行保溫施工工作。

四、傳統(tǒng)型伴熱站與集約型伴熱站技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

（一）伴熱材料

1.伴熱站本體材料。在傳統(tǒng)型伴熱站中，很多企業(yè)根據(jù)項(xiàng)目工程規(guī)定，大多采用無縫碳鋼管和閥門，這種材料在夏季伴熱站停運(yùn)時(shí)很容易出現(xiàn)銹蝕，維護(hù)管理難度比較大。而集約型伴熱站多采用304或者316L分配管、管件和閥門，這種材料不容易被銹蝕。2.伴熱管材料。在伴熱管材料選擇過程中，傳統(tǒng)型伴熱站多選擇無縫碳鋼管，在使用過程中很容易出現(xiàn)腐蝕的情況。而集約型伴熱站主要采用304或者316L不銹鋼管，外套材料主要采用聚氯乙烯，最低安裝溫度能夠達(dá)到零下20℃，最高服務(wù)溫度可達(dá)105℃。采用的保溫材料主要是玻璃纖維。就整體而言，集約型伴熱管不容易被腐蝕。

（二）制作安裝

1.在進(jìn)行伴熱站本體制作安裝過程中，傳統(tǒng)型伴熱站主要采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的方式，在進(jìn)行水壓試驗(yàn)以后，與伴熱管線一起進(jìn)行保溫施工。而集約型伴熱站主要采用工程預(yù)制的方式，在做好水壓試驗(yàn)以后才能出廠。在施工現(xiàn)場(chǎng)與混凝土基礎(chǔ)固定后安裝即已完成。總的來說，集約化伴熱站摒棄了傳統(tǒng)落后的制作安裝方法，提高了施工效率，施工操作起來更加地便利快捷。

2.在進(jìn)行至被伴熱介質(zhì)主管伴熱管安裝過程中，傳統(tǒng)型伴熱站焊接工作量很大，同時(shí)需要在管道安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行保溫材料施工，增加了管道安裝施工的時(shí)間。而集約型伴熱站在伴熱站和主管的伴熱管連接點(diǎn)只有兩個(gè)，可以通過卡套進(jìn)行連接，施工量很小。另外，管道自帶保溫層和保護(hù)層，不需要再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保溫施工，能夠有效降低施工工作量，提升操作施工效率。

3.在進(jìn)行伴熱管固定過程中，傳統(tǒng)型伴熱站主要采用現(xiàn)場(chǎng)制作管道支架的方式，大大增加了施工工作量，需要投入大量的維護(hù)管理措施。而在集約型伴熱站管道固定過程中，操作人員只要把管道放入鋁合金橋架，進(jìn)行必要的捆扎就算完成任務(wù)了，相比傳統(tǒng)型伴熱站，集約型伴熱固定施工起來更加便利和快捷。

4.在進(jìn)行伴熱裸管的安裝過程中，傳統(tǒng)型伴熱站需要將9m、12m的碳鋼管焊接在一起，管道焊接工作量很大。而集約型伴熱站大多采用不銹鋼裸管卷材，施工過程中像鋪設(shè)電纜一樣，在需要的地方截?cái)嘤每ㄌ走B接即可，施工難度和焊接工作量都比較小。

（三）維護(hù)管理

在伴熱站以及伴熱管運(yùn)行維護(hù)管理過程中，傳統(tǒng)型伴熱站和伴熱管因焊接點(diǎn)比較多，潛在的泄露點(diǎn)比較多，且碳鋼管稍有保護(hù)不當(dāng)很容易銹蝕，導(dǎo)致疏水閥容易堵塞損壞。在維修堵漏過程中保溫層會(huì)受到嚴(yán)重的破壞，大大降低了保溫效果，導(dǎo)致熱損失比較嚴(yán)重。在維護(hù)管理過程中需要投入一定的人力、物力和財(cái)力，維護(hù)管理難度較大。對(duì)集約型伴熱站而言，材料和管道都是由工廠預(yù)制，并且管道連接點(diǎn)較少，潛在的泄露風(fēng)險(xiǎn)減少，大大減少熱損耗量。集約化伴熱站融入大量的科技元素，具有節(jié)能熱損小的特點(diǎn)，而且沒有過多的維護(hù)項(xiàng)目，大大降低了伴熱站的維護(hù)管理成本。

（四）經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

以12抽頭Dn15的蒸汽立式伴熱站為例，傳統(tǒng)型伴熱站費(fèi)用測(cè)算大約需要12000元/套，而集約型伴熱站需要19000元/套。從初始投資的角度上來看傳統(tǒng)型伴熱系統(tǒng)較集約化的工程造價(jià)低30%左右，但集約化伴熱系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)時(shí)熱損小且維護(hù)成本低，所以在工程全壽命周期內(nèi)采用集約化伴熱系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，集約化伴熱站具有傳統(tǒng)型伴熱站不可比擬的優(yōu)勢(shì)：集約型伴熱站節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)空間，可減輕橋架負(fù)擔(dān)，安裝簡(jiǎn)易方便，大大縮短項(xiàng)目安裝時(shí)間；另外，集約型伴熱站熱損失小，維護(hù)工作量小，基本可以做到零維護(hù)。與傳統(tǒng)型伴熱站相比，集約型伴熱站安裝簡(jiǎn)易方便，伴熱效果好，科技含量高，使用壽命長(zhǎng)，推薦在工廠大面積應(yīng)用。

［1］陳維剛，逯懷斌.集膚效應(yīng)電伴熱技術(shù)的應(yīng)用［J］.當(dāng)代化工，2004（3）：179-182.

［2］溫棟，馬紅軍.電伴熱系統(tǒng)在西氣東輸管道工程中的應(yīng)用［J］.節(jié)能與環(huán)保，2004（12）：41-43.

［3］戚學(xué)貴，譚曉勇，徐宏，等.伴熱系統(tǒng)及外伴熱管體系性能優(yōu)化技術(shù)評(píng)述［J］.天然氣工業(yè)，2007（4）：108-111+160.

［4］王雷，吳明，賈馮睿，等.保溫層失效對(duì)伴熱稠油管道安全停輸時(shí)間的影響［J］.油氣儲(chǔ)運(yùn)，2013（3）：247-251.

［5］何秉善，周睿.蒸汽伴熱改熱水伴熱的計(jì)算和分析［J］.甘肅科技，2009（11）：58-60+5.

TU201.5

A