30万t/a燃料乙醇蒸汽管道的设计

第7期谢晓宇等:30万a燃料乙醇蒸汽管道的设计4730万t/a燃料乙醇蒸汽管道的设计谢晓字,张帆,赵国卿(1.河南省化工设计院有限公司,河南郑州450052;2.郑州交通运输管理处,河南郑州450000摘要:以30万υ/a燃料乙醇工程为例,探讨了蒸汽管道材质的选取、敷设、热力补偿、固定攴座、防腐与保温部分在实际运行中出现的问题及解决的办法。关键词:蒸汽管道;热力补偿;疏水装置中图分类号:TQ223.122文献标识码:B文章编号:1003-3467(20607-0047-02蒸汽作为一种环保、易控制、高效的热介质,已蒸汽管道敷设方式一般分为地上敷设和地下敷广泛应用于石油、化工、冶金、医药等各个工业领域。设,地上敷设即架空敷设,按高度可分为高(h≥4本文以河南天冠30万ta燃料乙醇工程为例,对蒸m)、中(h=2~4m)、低(h=0.3~1.0m)支架架空汽管道系统的设计进行探讨。敷设形式。如跨越厂区主干道,则主干道上方管廊与地面的净距离不得小于5.0m。地下敷设分为地1供热管道概况沟敷设和直埋敷设,由于地沟敷设投资较高、容易积河南天冠30万ta燃料乙醇工程供热干管(介水、蒸汽冷凝水不便排出,直埋敷设管道保温结构比质为过热蒸汽)全长2500多米,管道的输送能力为较复杂、不便维护管理、工程造价较高,目前蒸汽管55-75t/h,设计温度为270℃,设计压力为1.0道敷设主要以架空敷设为主。天冠30万t/a燃料MPa。由于压力不高,故管道釆用两根DM00的焊乙醇工程整个厂区地势平坦,故蒸汽主管道采取架接钢管,一用一备。介质为过热蒸汽,温度较高,材空敷设,蒸汽管道布置在管廊的最上层,蒸汽支管自质选用推荐使用温度为-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钢设置了一个分液包。架空敷设具有投资低、运行稳2蒸汽管道的敷设和热补偿定可靠、易于冷凝水的回收利用、便于维护管理等优点2.1蒸汽管道的敷设2.2蒸汽管道的热补偿表4减二线与减四线100℃下混合实测对数计算及数学模型粘度计算对比对数计算误差数学模型误差误差减少幅度Z3所占比例粘度/mm2·s实测值对数计算值优化拟合值%1.014.1714.1700.811.6611.30-0.350.64.170.1730.48020.4322.9386.2982.075.3515.351注:对数计算误差利用式(1)计算,数学模型误差利用式(4)计算。础油的K值,就可以利用方程(2)进行粘度的计算。比,计算的粘度数值为1290mm2/s,实际数值为3工业应用情况中国煤化竿误差最大降低8.59%降低4%。以本项目的成果成功用于指导我厂的CD级柴参考文CNMHG油机油的生产,各添加剂也按方程式计算粘度计算1]林世雄石油炼制工程[M].第2版,北京;石油工业采用两两计算(将添加剂视为基础油计算),经过对出版社,1990河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2006年第23卷蒸汽管道的热补偿有自然补偿、波纹补偿器补由于蒸汽管道均需要保温,所以蒸汽管道都应偿、套筒补偿器补偿及球形补偿器补偿等几种。若安装管托,本工程蒸汽管道直径为DN700,按照《管空间允许,尽可能采用自然补偿,自然补偿是利用自架标准图》(HG/T21629-1999)的规定,蒸汽管道然弯或矩形补偿器进行补偿,具有制作方便、造价管托选用大型管道用J10座式管托。管托安装时低、轴向推力小等优点;在空间不允许的情况下,可管托露出管道保温层应不小于5cm,滑动管托还应采用波纹补偿器补偿,尽量不用套筒和球形补偿器留出管道由于热膨胀而滑动的空间。在靠近补偿器进行补偿。波纹补偿器占地面积小种类多、不易泄的部位还应设置导向架,第一个导向支架与补偿器漏,有些还能吸收横向或角位移,但其补偿量小、轴的距离应不大于4倍管道的公称直径,第二个导向向推力大;套筒补偿器的补偿量很大,但填料容易松支架与第一个导向支架的距离应不大于14倍管道弛、易泄漏、需经常维修及更换填料;球形补偿器也的公称直径,以防止管道有弯曲和径向偏移造成补有容易泄漏的缺点。偿器的破坏。根据天冠燃料乙醇厂区的实际情况,因地制宜,从自备热电站至燃料乙醇分厂的蒸汽主管道热补偿S5防腐与保温分别采取自然补偿、波纹补偿器补偿。跨越铁路、厂河南天冠燃料乙醇工程蒸汽管道的设计温度为区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温度为400℃的矩形补偿器,能吸收管道自身的热膨胀,故这部分管E06-1无机富锌底漆,管道除锈合格后,刷两道底道釆用自然补偿。对于直管段较长、热伸长量大的漆。管道保温选用最高使用温度为350℃、导热系管道,由于厂区蒸汽管道沿线的空间较小及考虑到数为0.048~0.057W/(m·℃)的高温玻璃棉管厂区的整体统一、美观,不宜采用自然补偿,本工程板保温厚度为120mm。因为高温玻璃棉的导热系采用了波纹补偿器补偿。数小,管道的保温层较薄,且价格便宜,工程造价相3蒸汽系统的疏水与放空对较低,广泛应用于石油、化工、医药等工程的各种管道与设备的保温中。疏水装置是蒸汽系统安全、稳定、高效运行的关键。如果蒸汽管道中的冷凝水不能及时排出冷凝6蒸汽管道运行情况水随蒸汽一起流动,在阀门、弯头、三通等气流方向河南天冠30万va燃料乙醇于2004年11月进改变处,会发生水击现象,产生噪音并使管件损坏,行试运行,运行不到2h,管架S39~S43之间的蒸汽所以在蒸汽管道的末端和低点必须设置疏水装置。管道波纹补偿器开裂泄漏,蒸汽管道的轴向位移达疏水装置一般用疏水阀,通常分为机械型、热静力型4.0m。经有关人员认真分析,认为设计符合要求,和热动力型三大类,常用的有浮球式疏水阀、双金属补偿器质量合格,主要原因是施工单位没有照图施片疏水阀和圆盘式疏水阀。由于浮球式疏水阀具有工,在开裂泄漏的波纹补偿器两端没有设置固定支耐磨损、耐腐蚀、不漏汽、可在背压下工作、可连续排座;其次是实际运行中工人的操作不当,在短时间内放冷凝水及工作可靠等优点,本工程采用浮球式疏管道中的蒸汽温度上升到操作温度,升温过快,暖管水阀时间较短,疏水装置又未完全打开,形成水击,水击蒸汽管道的高点均应设置放空,管道系统进行产生的冲击力远远高于正常状态下蒸汽管道的压水压实验、吹扫清洗时,利用放空装置排除管道中的力。以上两个原因使补偿器损坏。通过检查蒸汽管气体,蒸汽管道中的不凝气也通过放空装置进行排道的固定支座设置情况,并进行全面整改,建设单位放组织操作人员进行强化培训,熟悉工艺操作流程,并4固定支座和管托加强工程运行的组织管理,整改后蒸汽管道系统运行正常。蒸汽管道温度高,热伸缩量大,为了保证管道能中国煤化工有效地实现热胀冷缩,需设置固定支座。管道热补CNMHG偿器的两端必须设置固定支座,补偿器尽量安装在收稿日两端固定支座的中间,保证固定支座的水平推力均作者简介:谢晓宇(1978-),男,助理工程师,从事化工设计工匀作,电话:(0371)68567809。