低溫乙烯丙烯球罐保冷設計及工程應用

石油和化工設備. 20-■論文廣場(chǎng)2013年第16卷低溫乙烯丙烯球罐保冷設計及工程應用王龍崗，郭恢龍^(1.合肥通用機械研究院，安徽合肥230088)(2.中化泉州石化有限公司，福建泉州362103)[摘要] 本文以JFB-HITEN610U2L低溫 乙烯丙烯球罐為例，對比分析了三種不同保冷材料的絕熱效果，用防凝露法、允損法、球形容器法計算了三種保冷材料的最小厚度，選擇了合理的保冷材料和厚度規格，提出了施工檢驗要點(diǎn)。經(jīng)實(shí)踐證明，此次保冷設計及施工質(zhì)量達到了預期要求。[關(guān)鍵詞] JFE-HITEN610U2L; 低溫;乙烯、丙烯球罐;保冷材料乙烯、丙烯球罐在低溫環(huán)境下工作，工況條要點(diǎn)。實(shí)踐證明，球罐保冷施工質(zhì)量和保冷效果件苛刻，對材料、制造以及安裝要求高。某項目達到預期要求。17臺乙烯、丙烯球罐材質(zhì)選用日本JFE公司生產(chǎn)的1球罐基本情況JFE-HITEN610U2L鋼板。按照工藝要求，乙烯、丙烯球罐應進(jìn)行保冷施工。結合設計工況，計算低溫乙烯、丙烯球罐設計參數如表1。最低工后選擇厚度為80mm的硬質(zhì)閉孔聚氨酯塑料板為保作溫度為-45C，材質(zhì)為日本JFE-HITEN610U2L板冷材料，提出了防腐及保冷施工技術(shù)要求及注意材。按照工藝要求應進(jìn)行保冷施工。表1乙烯丙烯球罐 設計參數最高/最低設計溫度| 設計壓力/ 最高/正常工作種類(lèi)類(lèi)別|操作介質(zhì)公稱(chēng)容積/m 內徑/m| 壁厚/m| 工作溫度/C/°C_MPa壓力/MPa乙烯球罐(10臺)三類(lèi)|乙烯200015.738-30/-4550/-45 2. 0/FV1. 83/1. 57丙烯球罐三類(lèi)丙烯250016. 840/-4550/-45| 2. 16/FV 1. 66/1. 51(6臺)廢丙烯球罐(1臺)廢丙烯100012.3850/-45| 2. 16/FV 1. 66/1. 51.2保冷材料選擇及厚度計算溫度，即-45C。2.1基礎數據(1)按防凝露法計算t為環(huán)境溫度，取累年夏季空調室外干球計算按GB/T8175-2008《設備及管道絕熱設計導溫度，按GB50264-1997 《工業(yè)設備及管道絕熱工則》6.2.2條計算圓簡(jiǎn)面單層保冷層厚度計算公程設計規范》附錄C取值為31.6C.式:ta為露點(diǎn)溫度，當地氣象條件下最熱月的露點(diǎn)D1X ln(DI/Do)=2 λ (t,-t)/[a,(ta-ts)]，溫度(°C) 。t的取值按GB50264- 1997附錄C提供δ =(D-D)/2，計算得δ =79mm。式中: D。為乙烯的環(huán)境溫度和相對濕度查有關(guān)環(huán)境溫度、相對濕球罐外徑，Do=15776mm。度、露點(diǎn)對照表，取值為28.2°C。(2)按允損法計算2.2硬質(zhì)閉孔聚氨酯塑料板保冷層厚度計算按GB50264- 1997中4.3.3.1條計算: D,In(D1/導熱系數:硬質(zhì)閉孔聚氨酯塑料板導熱系數方程式:作者簡(jiǎn)介:王龍崗中國煤化工科，工程師。λ =0.029+0.00018t=0.028 W/(m.K), t為設計在合肥通用機械研究防MHCNMHG第10期王龍崗等低溫乙烯丙烯球罐保冷設計及工程應用-21-Do)=2λ [(-t)/Q-1/a]， δ= (Dr- Do)/2， 式中: Q報告，在10°C 下ZES800平均導熱系數為0.043為以每平方米絕熱層外表面積為單位的最大允許W/(m.K)。由于JC/T647-2005《泡沫玻璃絕熱制熱、冷損失量，單位為W/m2。按GB50264- 1997附品》附錄C導熱系數方程式λ=λ 2s+0.000183(t-錄B取值為58W/m2。計算δ =30mm。25)+3.26X 10~7(t-25),以25"C平均導熱系數為基(3)球形容器法計算準，則λ2s=λ 1o-[0.0001 83(t-25)+3.26X 10-"(t-按GB/T8175-2008中6.2.4條，球形容器保冷25)}]=0.0457W/(m.K)。計算-45°C時(shí)導熱系數層厚度D| δ /D, =λ (-()[a.(-t)]，δ =(D- D)/2。λ =0.0345W/(mK)。計算結果如表2所示。計算得δ=79mm，式中t，為保冷層外表面溫度2.4 ZES1000泡沫玻璃保冷層厚度計算(°C)，取,=露點(diǎn)溫度t+(1-3) °C，取29.2C; a為.導熱系數:依據供貨方出具的ZES1000檢測報保冷層外表面與大氣的換熱系數( W/(m2.K)) ,告，在10C下ZES1000平均導熱系數為0.0407 W1一般取值為8. 14W/(m2.K)。(m.K)。計算λ 2s= λ 1o-[0.000183(t-25)+3.26X 1072.3 ZES800泡沫玻璃保冷層厚度計算(t-25)]=0.0434W/(m*K)。計算-45°C時(shí)導 熱系數導熱系數:依據供貨方出具的ZES800檢測λ =0.0322W/(m.K)。計算結果如表2所示。表2保冷層厚度計算結果材料防凝露法計算厚度/mm允損法計算厚度/mm球形 容器法計算厚度/mm取值/mm| 硬質(zhì)閉孔聚氨酯塑料板793080ZES800泡沫玻璃13247130ZES1000泡沫玻璃12112表3保冷材料技術(shù)參數標準規定最高使用密度kg/m’導熱系數/W/ (m.K)|平 均抗壓強度MPa|體積吸水率Vo1%溫度"CI硬質(zhì)閉孔聚氨酯塑料板30~600. 028-180~ 100ZES800120士50. 03450.8≤0. 5%-200~ 400ZES1000130. 03221. 02≤0. 3%由以上計算可知，硬質(zhì)閉孔聚氨酯塑料板施工規范》和SH3010-2000《石油化工設備和管道和泡沫玻璃比較，其密度更小，導熱系數更高，隔熱技術(shù)規范》執行。施工過(guò)程除滿(mǎn)足標準規定計算保冷厚度較泡沫玻璃要薄。在三種計算方法外，還應特別注意以下內容:中，允損法計算厚度最薄，防凝露法和球形容器(1)金屬表面除銹質(zhì)量的高低，直接影響防腐法計算結果相近。對于低溫乙烯、丙烯球罐保冷工程的使用壽命，必須嚴格按照要求的除銹等級厚度的計算應采用防凝露法或球形容器法。低溫進(jìn)行。球罐表面除銹處理后，應在4小時(shí)內涂底乙烯、丙烯球罐保冷材料選用硬質(zhì)閉孔聚氨酯塑漆。當發(fā)現有新銹時(shí)，應重新進(jìn)行表面處理。料板，厚度為80mm。(2)涂層的施工宜采用刷涂、滾涂。刷涂或滾.3防腐及保冷施工檢驗要求涂時(shí)，層間應縱橫交錯，每層往復進(jìn)行，涂勻為球罐金屬表面采用石英砂進(jìn)行噴砂除銹，除止，不得漏涂。銹等級達到GB/T8923.1-2011《涂覆涂料前鋼材表(3)使用稀釋劑時(shí)，其種類(lèi)和用量應符合涂料面處理》中的Sa2.5級要求。噴砂檢查合格后噴涂生產(chǎn)廠(chǎng)規定的標準。兩遍冷底子油，干膜厚度≥80 um。(4)配制和使用防腐蝕涂料時(shí)，應先攪拌均球罐本體保冷層選用與球罐曲率相同的預制勻，必要時(shí)可用200日銅絲網(wǎng)過(guò)濾后使用。開(kāi)桶使硬質(zhì)閉孔型聚氨酯塑料板，厚度為40mm。保冷層用后的剩余涂料，必須密封保存。結構為保冷層(兩層) +隔熱層+保護層。球罐各(5)防腐工| 中國煤化工濕度必須.部位保冷材料及要求見(jiàn)表4所示。施工方法和檢驗符合有關(guān)規范及MYHCNMHG施工環(huán)境要求按GB50126-2008《工業(yè)設備及管道絕熱工程石油和化工設備-22-■論文廣場(chǎng)2013年第16卷表4球罐各部位保冷要求結構保冷部位材料名稱(chēng)規格球罐本體及上支柱外壁硬質(zhì)閉孔型聚氨酯塑料板δ =80m硬質(zhì)閉孔型聚氨酯塑料管殼|δ=80mm(與支柱曲率相同)保冷層制品與球罐基面以及制品端、側面粘結劑316L不銹鋼帶20X 0.5mm制品外表面316L固定圓環(huán)φ =10mm瀝青瑪蹄脂隔熱層無(wú)蠟中堿粗格平紋玻璃布保護層鋁板薄板δ=0.9 mm應通風(fēng)良好，并符合下列要求:溫度以13~30°C為有關(guān)技術(shù)要求;伸縮縫的寬度應用塞尺檢查，允宜，但不得低于5°C;相對濕度不宜大于80%;遇許偏差為5mm。雨、霧、強風(fēng)天氣不得進(jìn)行室外施工;不宜在強(13)保冷層施工時(shí)保冷砌塊應粘結嚴實(shí)，烈日光照射下施工。2~ 10mm的縫隙應用超細玻璃棉填塞，大于10 mm(6)防腐施工中各道工序(如除銹、底漆、的縫隙應用保冷材料碎塊填塞，填塞后再用密封面漆)之間必須進(jìn)行質(zhì)量檢查，前道工序合格后劑密封;保冷厚度的允許偏差為0~+5mm。方可進(jìn)行下道工序的施工，最后一道工序完畢(14)防潮層施工所有接頭及層次應密實(shí)、連后應進(jìn)行徹底檢查，發(fā)現有不合格的缺陷時(shí)，應續、無(wú)漏設和機械損傷;表面平整、無(wú)氣泡、翹修補合格，即涂層總厚度和涂裝道數應符合設計口、脫層、開(kāi)裂等缺陷。對有金屬保護層的防潮要求;表面應平滑無(wú)痕，顏色-致，無(wú)針孔、氣層，其表面平面度不得大于5mm;防潮層的總厚泡、流墜、粉化和破損現象。度，不得小于6mm。(7)防腐工程施工完畢表面實(shí)干后，應進(jìn)行漆(15)應注意合理設計保護層的固定方法?？v向膜厚度的測量，涂層漆膜厚度應滿(mǎn)足設計要求。接縫和環(huán)向接縫應采用搭接方式，搭接寬度均為(8)防腐工程全部完工后，養護周期應符合涂50mm。在搭接部位采用抽芯鉚釘進(jìn)行緊固，其間料說(shuō)明書(shū)的規定。距為10-200mm，且在Im長(cháng)度內不應少于5個(gè)。(9)保冷施工時(shí)球罐表面應干燥、干凈。如遇(16)管壁開(kāi)口及其它固定件等的支撐處，應用雨天時(shí)應停止施工，以免造成保冷層或防潮層夾密封膠進(jìn)行嚴縫，以防雨水浸入。雜水分，影響保冷效果。4施工結果及結論(10)施工時(shí)，聚氨酯塑料板內外表面涂刷- -層經(jīng)實(shí)踐證明，低溫乙烯丙烯球罐保冷效果達2.5~ 3mm厚的黏結劑。砌好后應擠緊接縫，擠出縫到預期要求，防腐層、保冷層、防潮層、保護層外的黏結劑應立即刮去，以防止干燥后造成表面施工質(zhì)量符合相關(guān)標準要求。凹凸不平，影響貼合效果。(1)硬質(zhì)閉孔聚氨酯塑料板和泡沫玻璃比較，(11)為便于施工及捆扎固定保冷層，球罐保冷其密度更小，導熱系數更高，計算保冷厚度較泡層外應捆扎從赤道向兩極呈橘瓣狀的固定鋼帶，沫玻璃要薄，使用溫度范圍比泡沫玻璃要廣。并在上下人孔、赤道帶、.上 下極共設置5件不銹鋼(2)從防凝露法、允損法、球形容器法三種固定圓環(huán)，圓環(huán)直徑為10mm，各圓環(huán)間用不銹鋼方法計算的結果可知，允損法計算厚度最薄，防帶拉緊，將粘貼好的聚氨酯塑料板進(jìn)行固定。不凝露法和球形容器法計算結果相近。對于低溫乙銹鋼帶與圓環(huán)的連接方式，采用打包機固定，不烯、丙烯球罐保冷厚度計算應采用防凝露法或球銹鋼帶在赤道帶中心線(xiàn)間距不大于300 mm。形容器法。(12)保冷層的伸縮縫和膨脹間隙，應按設計和規范的有關(guān)規定檢查縫的位置、寬度、間距、膨(3)球罐保| 中國煤化工施工過(guò)程脹方向等。伸縮縫內填充物的使用溫度，應符合中應嚴格按照相YHCNMHG， 按工序(下轉35頁(yè))第10期楊龍進(jìn)等閃蒸罐的制造質(zhì)量控制-35-3結語(yǔ)◆參考文獻針對該閃蒸罐的特殊結構，通過(guò)制定科學(xué)合[]GB 150.1-150.4-2011，壓力容器[S].[2]JBT 4730.1-4730.6-2005,承壓設備無(wú)損檢測[S].理的制造工藝，保證了設備的制造質(zhì)量，滿(mǎn)足了[3] NB/T 47002.1-2009，壓力容器用爆炸焊接復合板第- -部客戶(hù)要求，該閃蒸罐投入使用已有兩年多，運行分:不銹鋼-鋼復合板[S].[4]馬淑霞，郭世娟，陳晗.硫化物凝聚罐接管夾套的設計與情況良好，各項指標均達到設計要求。制造[D].壓力容器，2010， 27(10).收稿日期: 2013-06-04; 修回日期: 2013-08- 16(上接2頁(yè))逐步驗收，以達到理想的施工質(zhì)量。(4)經(jīng)實(shí)踐證明，低溫乙烯、丙烯球罐保冷效[1] GB/T8923.1-2011，涂覆涂料前鋼材表面處理[S][2] GB50264-1997，工業(yè)設備及管道絕熱工程設計規范[S].果達到預期要求。防腐層、保冷層、防潮層、保[3] GB/T 8175-2008，設備及管道絕熱設計導則[S].護層施工質(zhì)量符合相關(guān)標準要求。[4] GB50126-2008，工業(yè)設備及管道絕熱工程施工規范[S].[5] SH3010-2000,石油化工設備和管道隔熱技術(shù)規范[S].收稿日期: 2013-07-05; 修回日期: 2013-08-15(_ 上接27頁(yè))依存度呈逐年.上升趨勢。瓦斯全循環(huán)油頁(yè)巖分級干餾技術(shù)的研發(fā)及成功應用，使油頁(yè)巖采礦、干[1]吳啟成.瓦斯全循環(huán)油頁(yè)巖分級干餾工藝及裝置[M]北餾及固體廢棄物資源化利用形成了--條產(chǎn)業(yè)鏈，京:地質(zhì)出版社，2011.實(shí)現了油頁(yè)巖資源的高效和清潔利用，為我國油[2]劉叢茹，賈世陽(yáng)，岳春彤，王克峰.油頁(yè)巖干餾產(chǎn)燃料油和液化石油氣的創(chuàng )新工藝[J].遼寧化工，2010， 39(6): 604-頁(yè)巖綜合利用提供了一條嶄新的發(fā)展道路。對于608.[3]楊忠厚.遼寧新工藝改寫(xiě)中國油頁(yè)巖煉油史[N].遼寧日彌補石油生產(chǎn)與供給的不足，落實(shí)石油多元化戰報，2011-12-19.略，促進(jìn)國民經(jīng)濟發(fā)展具有重大現實(shí)意義。收稿日期: 2013-05-17; 修回日期: 2013-08-16小知識:用“粘”?還是“黏”?“黏”、“粘”二字自古有之?！罢场?字產(chǎn)生出(zh6n) 的讀音后，因其偏旁“米”在書(shū)寫(xiě)上較之“黍”便利，因而逐漸廣為應用。.1955年12月22日，《關(guān)于發(fā)布第一 -批異體字 整理表的聯(lián)合通知》中，將“黏”(ni0n) 視為“粘”的異體字，予以停止使用。由于“粘”字有兩個(gè)讀音，且義項上有較密切的聯(lián)系，在日常應用中經(jīng)常讀混，所以一些辭典并未將“黏”當作異體字對待。如商務(wù)印書(shū)館1978年12月版的《現代漢語(yǔ)詞典》等。鑒于此，國家語(yǔ)言文字工作委員會(huì )和新聞出版署1988年3月25日在《關(guān)于發(fā)布<現代漢語(yǔ)通用字表>的聯(lián)合通知》中增收了1955年淘汰的異體字15個(gè)，其中就有“黏”字。因長(cháng)期存在爭論，全國科技名詞委組織專(zhuān)家就這兩個(gè)易混字進(jìn)行了多次專(zhuān)題討論。規范意見(jiàn)為:正式出版物表達“黏”(nian) 的概念時(shí)，恢復使用“黏”字，如黏度、黏合、黏秘泌黏膠、黏彈性、黏塑性、黏均分子量，多為名詞;在表述“粘”(zhon) 的概念時(shí),某化工n粘貼、粘連，多為動(dòng)詞。TYH| CNMHG