30萬(wàn)t/a燃料乙醇蒸汽管道的設計

第7期謝曉宇等:30萬(wàn)a燃料乙醇蒸汽管道的設計4730萬(wàn)t/a燃料乙醇蒸汽管道的設計謝曉字,張帆,趙國卿(1.河南省化工設計院有限公司,河南鄭州450052;2.鄭州交通運輸管理處,河南鄭州450000摘要:以30萬(wàn)υ/a燃料乙醇工程為例,探討了蒸汽管道材質(zhì)的選取、敷設、熱力補償、固定攴座、防腐與保溫部分在實(shí)際運行中出現的問(wèn)題及解決的辦法。關(guān)鍵詞:蒸汽管道;熱力補償;疏水裝置中圖分類(lèi)號:TQ223.122文獻標識碼:B文章編號:1003-3467(20607-0047-02蒸汽作為一種環(huán)保、易控制、高效的熱介質(zhì),已蒸汽管道敷設方式一般分為地上敷設和地下敷廣泛應用于石油、化工、冶金、醫藥等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。設,地上敷設即架空敷設,按高度可分為高(h≥4本文以河南天冠30萬(wàn)ta燃料乙醇工程為例,對蒸m)、中(h=2~4m)、低(h=0.3~1.0m)支架架空汽管道系統的設計進(jìn)行探討。敷設形式。如跨越廠(chǎng)區主干道,則主干道上方管廊與地面的凈距離不得小于5.0m。地下敷設分為地1供熱管道概況溝敷設和直埋敷設,由于地溝敷設投資較高、容易積河南天冠30萬(wàn)ta燃料乙醇工程供熱干管(介水、蒸汽冷凝水不便排出,直埋敷設管道保溫結構比質(zhì)為過(guò)熱蒸汽)全長(cháng)2500多米,管道的輸送能力為較復雜、不便維護管理、工程造價(jià)較高,目前蒸汽管55-75t/h,設計溫度為270℃,設計壓力為1.0道敷設主要以架空敷設為主。天冠30萬(wàn)t/a燃料MPa。由于壓力不高,故管道釆用兩根DM00的焊乙醇工程整個(gè)廠(chǎng)區地勢平坦,故蒸汽主管道采取架接鋼管,一用一備。介質(zhì)為過(guò)熱蒸汽,溫度較高,材空敷設,蒸汽管道布置在管廊的最上層,蒸汽支管自質(zhì)選用推薦使用溫度為-20-430℃的20G碳素主管的上部或水平接出,在蒸汽主管上每隔200m鋼設置了一個(gè)分液包。架空敷設具有投資低、運行穩2蒸汽管道的敷設和熱補償定可靠、易于冷凝水的回收利用、便于維護管理等優(yōu)點(diǎn)2.1蒸汽管道的敷設2.2蒸汽管道的熱補償表4減二線(xiàn)與減四線(xiàn)100℃下混合實(shí)測對數計算及數學(xué)模型粘度計算對比對數計算誤差數學(xué)模型誤差誤差減少幅度Z3所占比例粘度/mm2·s實(shí)測值對數計算值優(yōu)化擬合值%1.014.1714.1700.811.6611.30-0.350.64.170.1730.48020.4322.9386.2982.075.3515.351注:對數計算誤差利用式(1)計算,數學(xué)模型誤差利用式(4)計算。礎油的K值,就可以利用方程(2)進(jìn)行粘度的計算。比,計算的粘度數值為1290mm2/s,實(shí)際數值為3工業(yè)應用情況中國煤化竿誤差最大降低8.59%降低4%。以本項目的成果成功用于指導我廠(chǎng)的CD級柴參考文CNMHG油機油的生產(chǎn),各添加劑也按方程式計算粘度計算1]林世雄石油煉制工程[M].第2版,北京;石油工業(yè)采用兩兩計算(將添加劑視為基礎油計算),經(jīng)過(guò)對出版社,1990河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2006年第23卷蒸汽管道的熱補償有自然補償、波紋補償器補由于蒸汽管道均需要保溫,所以蒸汽管道都應償、套筒補償器補償及球形補償器補償等幾種。若安裝管托,本工程蒸汽管道直徑為DN700,按照《管空間允許,盡可能采用自然補償,自然補償是利用自架標準圖》(HG/T21629-1999)的規定,蒸汽管道然彎或矩形補償器進(jìn)行補償,具有制作方便、造價(jià)管托選用大型管道用J10座式管托。管托安裝時(shí)低、軸向推力小等優(yōu)點(diǎn);在空間不允許的情況下,可管托露出管道保溫層應不小于5cm,滑動(dòng)管托還應采用波紋補償器補償,盡量不用套筒和球形補償器留出管道由于熱膨脹而滑動(dòng)的空間。在靠近補償器進(jìn)行補償。波紋補償器占地面積小種類(lèi)多、不易泄的部位還應設置導向架,第一個(gè)導向支架與補償器漏,有些還能吸收橫向或角位移,但其補償量小、軸的距離應不大于4倍管道的公稱(chēng)直徑,第二個(gè)導向向推力大;套筒補償器的補償量很大,但填料容易松支架與第一個(gè)導向支架的距離應不大于14倍管道弛、易泄漏、需經(jīng)常維修及更換填料;球形補償器也的公稱(chēng)直徑,以防止管道有彎曲和徑向偏移造成補有容易泄漏的缺點(diǎn)。償器的破壞。根據天冠燃料乙醇廠(chǎng)區的實(shí)際情況,因地制宜,從自備熱電站至燃料乙醇分廠(chǎng)的蒸汽主管道熱補償S5防腐與保溫分別采取自然補償、波紋補償器補償?？缭借F路、廠(chǎng)河南天冠燃料乙醇工程蒸汽管道的設計溫度為區主干道的蒸汽管道需要增加管道高度,自身形成270℃,管道外防腐采用最高使用溫度為400℃的矩形補償器,能吸收管道自身的熱膨脹,故這部分管E06-1無(wú)機富鋅底漆,管道除銹合格后,刷兩道底道釆用自然補償。對于直管段較長(cháng)、熱伸長(cháng)量大的漆。管道保溫選用最高使用溫度為350℃、導熱系管道,由于廠(chǎng)區蒸汽管道沿線(xiàn)的空間較小及考慮到數為0.048~0.057W/(m·℃)的高溫玻璃棉管廠(chǎng)區的整體統一、美觀(guān),不宜采用自然補償,本工程板保溫厚度為120mm。因為高溫玻璃棉的導熱系采用了波紋補償器補償。數小,管道的保溫層較薄,且價(jià)格便宜,工程造價(jià)相3蒸汽系統的疏水與放空對較低,廣泛應用于石油、化工、醫藥等工程的各種管道與設備的保溫中。疏水裝置是蒸汽系統安全、穩定、高效運行的關(guān)鍵。如果蒸汽管道中的冷凝水不能及時(shí)排出冷凝6蒸汽管道運行情況水隨蒸汽一起流動(dòng),在閥門(mén)、彎頭、三通等氣流方向河南天冠30萬(wàn)va燃料乙醇于2004年11月進(jìn)改變處,會(huì )發(fā)生水擊現象,產(chǎn)生噪音并使管件損壞,行試運行,運行不到2h,管架S39~S43之間的蒸汽所以在蒸汽管道的末端和低點(diǎn)必須設置疏水裝置。管道波紋補償器開(kāi)裂泄漏,蒸汽管道的軸向位移達疏水裝置一般用疏水閥,通常分為機械型、熱靜力型4.0m。經(jīng)有關(guān)人員認真分析,認為設計符合要求,和熱動(dòng)力型三大類(lèi),常用的有浮球式疏水閥、雙金屬補償器質(zhì)量合格,主要原因是施工單位沒(méi)有照圖施片疏水閥和圓盤(pán)式疏水閥。由于浮球式疏水閥具有工,在開(kāi)裂泄漏的波紋補償器兩端沒(méi)有設置固定支耐磨損、耐腐蝕、不漏汽、可在背壓下工作、可連續排座;其次是實(shí)際運行中工人的操作不當,在短時(shí)間內放冷凝水及工作可靠等優(yōu)點(diǎn),本工程采用浮球式疏管道中的蒸汽溫度上升到操作溫度,升溫過(guò)快,暖管水閥時(shí)間較短,疏水裝置又未完全打開(kāi),形成水擊,水擊蒸汽管道的高點(diǎn)均應設置放空,管道系統進(jìn)行產(chǎn)生的沖擊力遠遠高于正常狀態(tài)下蒸汽管道的壓水壓實(shí)驗、吹掃清洗時(shí),利用放空裝置排除管道中的力。以上兩個(gè)原因使補償器損壞。通過(guò)檢查蒸汽管氣體,蒸汽管道中的不凝氣也通過(guò)放空裝置進(jìn)行排道的固定支座設置情況,并進(jìn)行全面整改,建設單位放組織操作人員進(jìn)行強化培訓,熟悉工藝操作流程,并4固定支座和管托加強工程運行的組織管理,整改后蒸汽管道系統運行正常。蒸汽管道溫度高,熱伸縮量大,為了保證管道能中國煤化工有效地實(shí)現熱脹冷縮,需設置固定支座。管道熱補CNMHG償器的兩端必須設置固定支座,補償器盡量安裝在收稿日兩端固定支座的中間,保證固定支座的水平推力均作者簡(jiǎn)介:謝曉宇(1978-),男,助理工程師,從事化工設計工勻作,電話(huà):(0371)68567809。