石油化工生產(chǎn)工藝中,高溫、低溫操作工況很多,存在高溫、低溫設(shè)備和管道不采取隔熱保溫工藝或隔熱保溫不合理的現(xiàn)象。在生產(chǎn)過程中,設(shè)備和管道會不斷向外界釋放或吸收大量的熱量而造成大量的熱損,其至有時都不能保證正常的生產(chǎn)工藝條件,所以在石油化工生產(chǎn)中,對高溫、低溫設(shè)備和管道采取隔熱保溫工藝是有效防F止熱損、保證正常生產(chǎn)工況的有效手段。隔熱工程分為保溫和保冷,本篇論文內(nèi)容只涉及保溫工程方面。石油化工生產(chǎn)對工藝條件要求非??量?,生產(chǎn)裝置中的設(shè)備、管道保溫效果直接決定著設(shè)備、管道內(nèi)工藝介質(zhì)能否正常平穩(wěn)運行,甚至直接影響石化產(chǎn)品的質(zhì)量水平。再者保溫層是設(shè)備、管道的“外衣”,直接影響著生產(chǎn)裝置的美觀?;谝陨显颍O(shè)備、管道的保溫若想既要節(jié)能降耗、還要美觀,就要不斷地對各類保溫材料及其制品進行性能改進提升,不斷地研發(fā)性能更優(yōu)的保溫材料來滿足需求,還要對保溫的施工方法進行改進,保溫施工過程質(zhì)量控制進行強化,同時還要加強設(shè)備、管道在裝置運營過程中的科學(xué)管理、統(tǒng)籌考慮。保溫工程一方面要充分考慮生產(chǎn)工藝條件大力推廣高效節(jié)能的保溫設(shè)計結(jié)構(gòu),選擇質(zhì)優(yōu)價良的保溫材料及其制品;另一方面要在保溫施工的過程中嚴格按照施工的標準進行施工,并嚴格保證施工的質(zhì)量驗收;在裝置運營過程中加強數(shù)據(jù)檢測,及時維修維護,確保熱量損失指標達標。高效的保溫結(jié)構(gòu)不JJ能夠有效防F止設(shè)備、管道等運營過程中的熱量損失、保證滿足生產(chǎn)工藝條件,而且也使裝置運營操作人員的勞動環(huán)境得到改善,有一個良好的A全操作環(huán)境,F(xiàn)止燙S等事故發(fā)生。長距離輸送高溫介質(zhì)管道的熱量損失需嚴格控制,避免管道起止溫差超標,確保滿足生產(chǎn)工藝所需要的溫度參數(shù)。在冬季,保溫可F止設(shè)備、管道內(nèi)液體介質(zhì)的凍結(jié)而破壞設(shè)備、管道:當設(shè)備、管道內(nèi)的介質(zhì)操作溫度低于環(huán)境空氣露點溫度時,采用保溫隔熱可有效F止在設(shè)備、管道的表面出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象:保溫還可減少各類工藝設(shè)施、爐類設(shè)備及熱力熱網(wǎng)等的熱量損失,達到節(jié)約能源,增加使用周期,提高產(chǎn)能的目的[48,491。在石化裝置之間和裝置內(nèi)部都鋪設(shè)有大量的管道,而管道的散熱損失在裝置能耗中占據(jù)較大的比例。2015年中G石化曾對煉化企業(yè)管道進行了系統(tǒng)的調(diào)研測試,該項防腐保溫調(diào)研測試共選取不同介質(zhì)溫度、不同管徑的各類樣本工藝管線216根,按照中G石化現(xiàn)行標準《石油化工設(shè)備和管道隔熱工程設(shè)計規(guī)范》SH/T3010-2013中規(guī)定的最D允許熱損失量進行測評,大于最D允許熱損失量標準的(超標)為 85 根,占總樣本數(shù)的39.8%,即煉化企業(yè)管道中約有近四成管道散熱損失量不達標,其中散熱損失量超標程度達到標準規(guī)定50% 以上的管道數(shù)量占總超標管道數(shù)的47.1%。管道熱損失量超標率隨介質(zhì)溫度的升高而增D,中壓蒸汽管道的熱損失量超標率為42.9%。當前國內(nèi)煉化企業(yè)蒸汽管道的保溫技術(shù)水平與國外相比差距較大,國外保溫管道選材時保溫層厚度計算方法詳細具體、內(nèi)容豐富,保溫管道結(jié)構(gòu)新、導(dǎo)熱率小、F水性好、壽命長。國內(nèi)煉化企業(yè)的主要問題有以下幾個方面:
(1)材料方面。水平管道上的軟質(zhì)保溫隔熱材料在服役期普遍存在保溫層下沉現(xiàn)象,如圖1-2所示,導(dǎo)致D端保溫層減薄,保溫系數(shù)顯著降低,導(dǎo)致熱損加速;硬質(zhì)保溫的接縫不能嚴格密封而形成“熱通道”導(dǎo)致熱損,同種保溫隔熱材料性能良莠不齊。
(2)設(shè)計方面。保溫管道選材時保溫層厚度計算方法參數(shù)取值范圍模糊,不易操作;對于南北地域不同企業(yè),有時不能因地制宜地選擇保溫隔熱材料;保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,下雨浸水后熱量損失大,溫降大,不JJ熱損大,甚至直接影響生產(chǎn)。
(3)施工方面。各家施工單位的施工水平參差不齊,現(xiàn)場調(diào)研測得實際厚度與設(shè)計要求厚度存在差距,實際厚度小于設(shè)計厚度的管道數(shù)占整體管道樣本數(shù)量20.4%。表1-5是管徑為中325mm,介質(zhì)溫度為400℃條件下各家企業(yè)的保溫層設(shè)計厚度。施工環(huán)節(jié)不規(guī)范,特別是保溫損壞后的修補,不易達到原施工質(zhì)量水平,引起保護層開裂、變形,導(dǎo)致保溫性能降低,熱量損失嚴重。
(4)日常運營維護不夠重視。存在隨意踩踏保溫管道的現(xiàn)象,要注意保溫結(jié)構(gòu)的保護,若因操作需要不可避免的踩踏保溫管道時,應(yīng)在此部位搭設(shè)操作平臺或保護裝置。發(fā)現(xiàn)保溫結(jié)構(gòu)損壞,應(yīng)及時修X復(fù),X復(fù)標準應(yīng)達到原設(shè)計要求。
