石油化工装置中疏水阀及其伴热阀组的安装

马小琪 杨明刚 王金华（洛阳瑞泽石化工程有限公司 河南 洛阳 471003）

一、概述

石油化工装置生产过程中，由于地域、原料、温度、压力以及工艺要求等条件的不同，为维持生产操作及停输期间管内介质温度，需对装置内的工艺管线进行蒸汽或者热水伴热，提高介质的流动性，防止介质在寒冷天气下发生冰冻而引起的安全事故，因此化工装置内伴热及疏水阀组的设置直接关系着工艺生产的安全和高效，具有很重要的意义。

二、管线伴热的设计要求

原油管线，馏分大于280℃，温度低于100℃以下的油品管线都需要伴热，以防油品在管内凝固。个别重质油品如减压渣油、氧化沥青、丙烷（戊烷）脱沥青介质温度200℃也要伴热。

1.管线伴热有蒸汽，也有高温热水（近年为降低能耗，各炼厂都开展低温热利用）90℃-110℃、PN0.6-1.0Mpa。

2.PN3.5Mpa、t=435℃过热蒸汽排凝不允许使用疏水器，可使用串联2个DN10节流阀进行疏水。

3.蒸汽、热水伴热尽量集中给水、给气，集中排凝。

（1）疏水器的口径选择按伴热管的凝结水量，不按伴热管管径。

（2）一根伴热管一个疏水阀，即使伴热管长度不足，也不能2根伴热管合用一个疏水阀。因为2根伴热管压降不可能一样，压降低的会“抢量”，而另一根压降高的会终止疏水。

4.疏水阀组典型布置：

5.伴热高温热水的给水和回水可参照蒸汽伴热的给气及疏汽器阀组的典型布置图进行，设计时不要疏水阀即可。

三、蒸汽伴热管线伴热原则

为维持正常的介质输送压力，就要保证介质的输送温度，就要补充保温管线的热损失。重柴油：70～75℃出装置，轻柴油：40～50℃出装置，常渣：90～100℃。

1.对重柴油以上的馏分油和原油进出装置进行伴热；

2.伴热方法：蒸汽，热水，电伴热，热载体等。本文只介绍蒸汽和热水。

3.对工艺提出要求的管线①集中供热水、蒸汽，集中疏水、排水；②部分分散供蒸汽，集中疏水排凝。

4.管线走向，原则上高点供汽，低点排凝，管线走向步步低。不允许出现正U形，如果不得已出现正U形要在低点设排凝口。热水供热为低点给水，高点回水。

5.原则上一根伴热管终点一个疏水阀组。不允许两根管共用一个疏水阀组，因为阻力小的先抢排量，阻力大的就形成死管。

6.伴热管及介质温度、环境温度的管长选择原则是保温散热量等于伴热供热量。装置伴热一般用DN20的无缝管，蒸汽介质可在150米，热水可在120米。

7.外伴热管的结构。通过支架时要选用管托。

8.外伴热管保温外壳一般选用大一级管径的保温管壳。

9.每根伴热管进、出口两端必须设置切断阀。不允许两根并联伴热管共用一个进、出口管切断阀。每个进出口切断阀后应设一个带软管接头的放空阀，以停工扫线用。

10.疏水器的选型，常用的以双金属片，热动力式、脉冲式为主。

（1）倒吊桶式、浮球式，都属于浮力密封式，其体积大，但蒸汽损失最小，1-2%

（2）热动力双金属片式、膜盒式、隔膜式是利用金属片或不同材质的双金属片热胀冷缩的机理来控制排水口的开闭，它的效率约损失5-8%。

（3）脉冲式是利用阀芯微孔排水，间隙式排凝结水，蒸汽损失20%以上。但重量最轻。是目前炼油化工厂最常用的疏水器，相对结构简单，价格也低。容易保养维修。热动力式，脉动式疏水器都是阀芯小孔排水，阀体内没有多余容积，所以对水质中所含杂质要求高。

（4）热水外伴热管

近年来为提高炼厂的能耗，开发低温热的利用，炼厂内都设有热水换热站，分高温热水和低温热水两种，以回收各装置的低温热。

1、高温热水，操作压力：0.8～1.0MPa，温度：95～115℃；

低温热水，操作压力：0.8～1.0MPa，温度：50～70℃。

2、高温热水在北方炼厂主要用在装置的上。

3、被伴热管线介质在可流动性。①大于30厘米；②凝点小于60℃的介质。

4、伴热管线不小于DN20，一般用DN20和DN25，大管线可用双管伴热，而不用DN15的小管。

工艺管径DN 伴热根数

≤100 1×20

≤150 1×25

200～400 2×25

5、伴热管长度：一般伴热长度是蒸汽管长的0.8倍。

6、伴热走向：低点供热，高点排放。伴热管线走向要以步步高为原则，出现倒U型时，在倒U型顶部会出现气袋，就会形成“气阻”，使伴热热水不通。解决的办法是在U形的高点设放空阀，将不凝气排空。

7、保温管壳同蒸汽保温管壳选取。

8、伴热管线过支架时选用管托高不小于150mm。

[1]张德姜，王怀义，刘紹叶等.《石油化工装置工艺管道安装设计手册》.第一篇,设计与计算-4版。ISBN 978-7-80229-998-6.

[2]王少盖，郑学锋等.《化工工艺管道蒸汽伴热管的设计》.

[3]赵金立，初鹏，张勇，范承武，李国清.《石油化工装置基础工程设计内容规定》和《石油化工装置详细工程设计内容规定》.