传统型伴热站与集约型伴热站的区别探讨

2016-12-12陈玲玲

中国新技术新产品 2016年19期

关键词：传统型热管介质

陈玲玲

（神华宁煤集团煤制油项目建设指挥部，宁夏银川 750001）

传统型伴热站与集约型伴热站的区别探讨

陈玲玲

（神华宁煤集团煤制油项目建设指挥部，宁夏银川 750001）

对管道伴热而言，伴热设计主要是为了防止管内流体因温度下降而凝结、产生凝液或黏度升高，以及为保持管内流体温度稳定，在管外或者管内采用的间接加热的方法。在石油化工行业中，通常采用传统型伴热站，但是随着伴热技术的发展，集约型伴热站得到广泛地应用。因此，本文就针对传统型伴热站与集约型伴热站的区别展开论述。

传统型；集约型；伴热站；区别

在石油化工管道运行过程中，石油化工单位通常会采用伴热的方法，以防止管内流体因温度下降而凝结、产生凝液或黏度升高，以及保持管内流体温度稳定，从而保证整个系统的正常供给。在通常情况下，伴热方式有很多种，可以满足各种介质管道输送工程。但对工艺管道介质环境条件非常复杂，在选择伴热介质过程中，要提升工艺技术。随着伴热技术的发展，传统型伴热站受到了严峻的挑战，朝着集约型伴热站的方向发展。因此，本文就针对传统型伴热站与集约型伴热站的区别进行探讨。

一、伴热介质

在通常情况下，伴热站选择热水、蒸汽、热载体以及电热作为伴热的介质，以满足实际需要。第一，热水。热水主要适用于温度不高或者不能采用高温伴热的情况下，尤其伴热点布置非常集中时，可以优先使用热水。第二，蒸汽。蒸汽作为伴热介质在国内外石油化工企业中获得广泛应用，主要因为在石油化工行业副产的蒸汽较多，蒸汽较易取得，另外采用蒸汽伴热操作起来比较方便，具有很大冷凝潜热，并且温度容易调节。第三，热载体。在实际运行过程中，如果采用其他伴热介质满足不了工艺温度要求时，可以采用热载体，比如联苯-联苯醚或加氢联三苯等。在一般情况下，热载体主要用于管道内介质温度超过150℃的伴热系统。第四，电热。主要依靠电能作为热源。电热比较安全，施工操作起来比较方便，能够有效地控制管道内部温度，有效防止温度过高。

二、伴热方式

第一，内伴热管伴热方式。在主管道内部安置伴热管，通过伴热介质释放出热量，从而有效补偿主管内介质的热损失。内伴热管方式具有很高的热效率，在实际应用过程中，可以节省部分伴热介质消耗。但是内伴热管伴热方式不适用于输送具有腐蚀性和热敏性的介质。运行过程中，维护人员要重视伴热管的热变形问题，避免出现伴热管胀裂事故，要做好相应的维护维修工作。第二，外伴热管伴热方式。外伴热管伴热方式被普遍应用在石油化工行业中。对外伴热管而言，释放出来的热量，其中一部分用来补充主管的热损失，另外一部分发挥保温层的作用，从而代替主管的热损失，这种外伴热方式的保温结构，能够大大减少热源损耗。

第三，夹套伴热。夹套伴热是在工艺管线外面再安装一个套管，主要利用了套管式热换器原理。运行过程中只要维持伴热介质温度高于或者等于内管介质温度，就能起到良好的保温效果，提升伴热效率。

三、传统型伴热站与集约型伴热站特点比较

随着伴热技术的发展，传统型伴热站受到了严峻的挑战，朝着集约型伴热站的方向发展。下面针对传统型伴热站与集约型伴热站特点进行比较。

（一）传统型伴热站

传统型伴热站是由碳钢管焊接构成输送管线，保温材料多为岩棉管（岩棉毡），或复合硅酸盐、老式珍珠棉单向扎绑，抹面后在外部包以镀锌铁皮保护内部的保温层以及管线。根据以往项目运行经验，传统型伴热站管网保温效果不理想，热损失严重，大大影响了系统的正常运行。传统伴热站运行一段时间以后，管线锈蚀严重，降低了运输质量和传热能力。疏水阀受到管线锈蚀的影响也很容易堵塞和损坏，导致传统型伴热站跑冒滴漏严重。在施工安装过程中，传统型伴热站按设计图纸要求在现场进行预制，就位后分别焊接、安装至被伴热介质管线，和被伴热管线吹扫、试压及保温完成后验收交工。

（二）集约型伴热站

集约型伴热站整体采用304或316L不锈钢管。其中预制绝缘管采用304或 316不锈钢管作为输送管线，全程无焊接点，在管线与外套材料之间采用玻璃纤维（玻璃编织物）交错缠绕构成紧密牢固的保温层，并始终保证管线处于保温层的中心位置，采用聚氯乙烯作为绝缘外套材料。在施工安装过程中，集约型伴热站和预制绝缘管及伴热裸管均在工厂进行预制，现场就位后通过卡套将伴热站、预制绝缘管和伴热裸管进行连接，和被伴热管线吹扫、试压及保温完成后验收交工。其中，预制绝缘管为工厂预制好的保温管道，现场不需要再进行保温施工工作。

四、传统型伴热站与集约型伴热站技术经济比较

（一）伴热材料

1.伴热站本体材料。在传统型伴热站中，很多企业根据项目工程规定，大多采用无缝碳钢管和阀门，这种材料在夏季伴热站停运时很容易出现锈蚀，维护管理难度比较大。而集约型伴热站多采用304或者316L分配管、管件和阀门，这种材料不容易被锈蚀。2.伴热管材料。在伴热管材料选择过程中，传统型伴热站多选择无缝碳钢管，在使用过程中很容易出现腐蚀的情况。而集约型伴热站主要采用304或者316L不锈钢管，外套材料主要采用聚氯乙烯，最低安装温度能够达到零下20℃，最高服务温度可达105℃。采用的保温材料主要是玻璃纤维。就整体而言，集约型伴热管不容易被腐蚀。

（二）制作安装

1.在进行伴热站本体制作安装过程中，传统型伴热站主要采用现场预制的方式，在进行水压试验以后，与伴热管线一起进行保温施工。而集约型伴热站主要采用工程预制的方式，在做好水压试验以后才能出厂。在施工现场与混凝土基础固定后安装即已完成。总的来说，集约化伴热站摒弃了传统落后的制作安装方法，提高了施工效率，施工操作起来更加地便利快捷。

2.在进行至被伴热介质主管伴热管安装过程中，传统型伴热站焊接工作量很大，同时需要在管道安装现场进行保温材料施工，增加了管道安装施工的时间。而集约型伴热站在伴热站和主管的伴热管连接点只有两个，可以通过卡套进行连接，施工量很小。另外，管道自带保温层和保护层，不需要再进行现场保温施工，能够有效降低施工工作量，提升操作施工效率。

3.在进行伴热管固定过程中，传统型伴热站主要采用现场制作管道支架的方式，大大增加了施工工作量，需要投入大量的维护管理措施。而在集约型伴热站管道固定过程中，操作人员只要把管道放入铝合金桥架，进行必要的捆扎就算完成任务了，相比传统型伴热站，集约型伴热固定施工起来更加便利和快捷。

4.在进行伴热裸管的安装过程中，传统型伴热站需要将9m、12m的碳钢管焊接在一起，管道焊接工作量很大。而集约型伴热站大多采用不锈钢裸管卷材，施工过程中像铺设电缆一样，在需要的地方截断用卡套连接即可，施工难度和焊接工作量都比较小。

（三）维护管理

在伴热站以及伴热管运行维护管理过程中，传统型伴热站和伴热管因焊接点比较多，潜在的泄露点比较多，且碳钢管稍有保护不当很容易锈蚀，导致疏水阀容易堵塞损坏。在维修堵漏过程中保温层会受到严重的破坏，大大降低了保温效果，导致热损失比较严重。在维护管理过程中需要投入一定的人力、物力和财力，维护管理难度较大。对集约型伴热站而言，材料和管道都是由工厂预制，并且管道连接点较少，潜在的泄露风险减少，大大减少热损耗量。集约化伴热站融入大量的科技元素，具有节能热损小的特点，而且没有过多的维护项目，大大降低了伴热站的维护管理成本。

（四）经济性对比

以12抽头Dn15的蒸汽立式伴热站为例，传统型伴热站费用测算大约需要12000元/套，而集约型伴热站需要19000元/套。从初始投资的角度上来看传统型伴热系统较集约化的工程造价低30%左右，但集约化伴热系统生产运营时热损小且维护成本低，所以在工程全寿命周期内采用集约化伴热系统更经济。