低温管道的保冷设计
2009-07-03
(南京扬子石油化工设计工程有限责任公司南京 2lO048)
摘要：结合工程实例，介绍了双层异材保冷结构的设计、安装及施工过程中的注意事项。指出保冷材料的性能及保冷层的厚度关系到低温管道的保冷效果，选择保冷材料时应着重考虑材料导热系数及材料密度。
关键词：低温管道双层异材保冷结构低温贮运装置
在化工生产中，对低温管道进行保冷设计的主要目的是减少管道及其组成件在输送过程中的冷量损失，以降低能耗；减少输送过程中介质温升，以利于系统的良好运行；改善劳动条件，防止操作人员冻伤。目前，国内的石化装置低温管道通常使用泡沫玻璃和硬质聚氨酯泡沫塑料(简称聚氨酯)双层异材保冷结构。泡沫玻璃机械强度高，易于加工，有良好的耐低温性(可用于-196℃的低温环境)；聚氨酯导热系数小，有较好的防潮性和阻燃性并且价格低于泡沫玻璃。内层采用泡沫玻璃、外层采用聚氨酯的双层异材保冷结构综合了两种材料的优势，具有保证低温贮运装置安全运行及节约投资的特点。
本工作介绍了双层异材保冷结构的设计及在低温乙烯贮存装置及配套工程中的应用情况。
1 低温管道的保冷结构
低温管道的保冷结构由内至外依次为防锈层、保冷层、防潮层和保护层。
1.1 防锈层
采用碳钢、铸铁、铁素体合金钢等材质的管道，清除其表面的铁锈、油脂及污垢后，需涂刷两道冷底子油。低温乙烯贮存装置中，输送乙烯的管道材质为奥氏体不锈钢，因此不需涂刷防锈漆，但要求与管道接触的耐磨材料和泡沫玻璃中Cl-含量不能超过国家相关标准规范的要求，以免不锈钢管道腐蚀。
1.2 保冷层
根据保冷层结构形式和安装方法的不同，常用的保冷层结构有以下几种：
(1)胶泥涂抹结构
一般用于小型设备、外形复杂的构件或临时性保冷，现已较少使用。
(2)包扎结构
利用毡、席、带等的半成品绝热材料，在现场剪成所需要的尺寸，然后包扎在管道上。
常用的材料包括矿渣棉毡、玻璃棉毡、超细玻璃棉以及石棉布。
(3)复合结构
里层材料耐较低低温，外层材料耐较高低温，既满足保冷要求，又可以减轻保冷层的重量，适用于较低温度(-50℃以下)的管道保冷。
(4)浇灌式结构
将发泡材料灌入现场预制的模壳中，发泡后成为保冷层。低温乙烯贮存装置低温阀门、法兰的保冷采用了聚氨酯现场发泡技术。
(5)预制管壳结构
按照设计要求，将保冷材料预制成硬质的定型制品，施工时直接将定型制品用不锈钢带捆扎在管道上。该方法便于施工，同时可以保证施工质量。低温乙烯贮存装置低温管道采用的是复合结构与预制管壳结构相结合的保冷设计方案。
由于该装置的保冷层采用了预制管壳结构，因此当单层保冷层厚度超过100mm时，必须分为两层或多层捆扎，分层后的保冷材料的厚度要基本一致。计算内、外保冷层厚度时，既要满足保冷要求，又要使泡沫玻璃和聚氨酯界面处的温度不超过聚氨酯安全使用温度的0.9倍。保冷层的捆扎均为分层捆扎，内层采用不锈钢带捆扎，最外层采用镀锌钢带，捆扎带间距为300mm左右。
为了避免雨水沿拼缝进入保冷层影响保冷效果，安装保冷材料时上块和下块的接缝，内层和外层的接缝都必须错开。其中内、外层的按缝应错开100～150mm，拼缝间距不得超过2mm(超过时需填塞保冷材料并用胶密封)，而且水平管的最外层拼缝不能垂直向上。
由于管道和保冷材料的线涨系数不同，为避免在低温运行时两者摩擦而破坏保冷结构，要求每层保冷材料每隔4m左右设置伸缩缝，各层的伸缩缝需错开，错缝间距不大于100mm，而且最外层的伸缩缝外需再做一层保冷层。
1.3 防潮层
防潮层的主要作用是防止雨水、空气中的水气进入保冷层。雨水、空气中的水气会导致保冷层的导热系数急剧增加，使保冷材料变软、腐烂，破坏绝热结构的完整性，增加冷量损失。因此，防潮层不得采用铁丝、钢带等硬质捆扎件。
低温乙烯贮存装置的防潮层采用石油沥青玛碲脂加玻璃布的结构，在聚氨酯外表面涂抹一层3mm厚的玛碲脂，玻璃布搭接缠绕，玻璃布外层再涂抹3mm厚的玛碲脂。
1.4 保护层
保护层是保冷结构的最外一层，它起到保护保冷层及防潮层的作用，以阻挡环境和外力对保冷层的影响，延长隔热材料的寿命。因为该装置的保冷层采用厂预制管壳结构，所以用0.5mm的铝板做保护层。软质的绝热结构，一般宜采用镀锌钢板做保护层。为了避免破坏防潮层，现场施工时保护
层的接缝采用了咬合结构，而不是常见的自攻螺丝固定形式。
2 低温管道保冷层厚度的计算
2.1 计算方法
保冷层的厚度直接影响管道的保冷效果乃至装置的平稳运行，需根据保冷目的和限制条件选择合适的计算方法。保冷层厚度的计算方法有表面温度法、最大允许冷损法和经济厚度法。经济厚度计算法受多方面因素的影响，因此使用有一定的局限性。
管道直径小于或等于1000mm时，保冷层的厚度按圆筒面计算；大于1000mm时，保冷层的
厚度按平面计算。在石油化工装置中，管道保冷层厚度最常用的计算方法是圆筒面表面温度法。
2.2 保冷材料的选择
为达到保冷目的，必须选择合适的保冷厚度及保冷材料。选择保冷材料有2个重要的技术指标：一是导热系数，因为导热系数与管道的热损失成正比，当有多种保冷材料可以选择时，材料的导热系数与其单位体积价格的乘积越小则越经济；二是密度，通常材料密度越小，其导热系数越小。此外，材料的机械强度、适用温度、阻燃性等也是正确选择保冷材料需要考虑的因素。
采用泡沫玻璃和聚氨酯双层异材保冷结构时，需注意以下问题：
(l)保冷材料的最小厚度。对泡沫玻璃而言，最小厚度一般为60mm，否则机械强度难以保证。
(2)双层异材隔热层界面处的温度应高于外层隔热材料安全使用温度的O.9倍，否则需重新调整内外层厚度。当外层为聚氨酯时，界面处温度应不低于-58.5℃。
(3)冷损量不超过标准允许的最大值。当环境温度与当地气象条件下最热月露点温度之差小于或等于4.5℃时，保冷层外表面单位面积最大的允许冷损量为23.6W/m2。
(4)保冷层的外表面温度应超过当地露点温度至少1～3℃。
2.3 计算示例
以管道外表面温度为-104℃的低温乙烯管道(DN≤250)为例，计算复合隔热层总厚度(σ)及内隔热层厚度(σ1)，保冷层厚度以10mm为单位进行圆整σ计算公式如下：
式中，D2为聚氨酯管壳外径，m；D0为管道外径,0.273m；α为表面放热系数，8.141W/(m2·℃)；λ1为泡沬玻璃导热系数，0.052W/(m·℃)；λ2为聚氨酯导热系数，0.0275W/(m·℃)；t l为隔热层夹层温度，需大于-58.5℃；t0为管道外表面温度，取介质操作温度-104℃；t d为当地气象条件下最热月露点温度，浙江嘉兴为30.9℃；t a为环境温度(夏季空调室外计算干球温度)，33.8℃；t s为隔热层的外表面温度，需大于31.9℃；D1为泡沫玻璃的管壳外径，m；σ、σ1的单位均为mm。
已知D0等于0.273m，根据上述公式求出D2为O.68l6m，D1为0.4276m。将D1、D2代入公式(2)和(4)，求出σ等于204.3mm(圆整至210mm)，σ1等于77.3mm(圆整至80mm)。
将上述结果分别带入管道外表面冷损失量(Q)，t s及t1计算公式：
求出|Q |等于15.106W/m2，t s等于31.94℃，t1等于-57.57℃。依此类推，计算出不同直径的低温乙烯管道的保冷层厚度(见表1)。
表1 低溫乙烯管道的保冷层厚度
2.4 计算结果分析
由表1可知：
(1)序号1～5的计算结果，虽然理论上可以通过减少内层泡沫玻璃厚度、增加外层聚氨酯厚度的方法达到保冷效果并降低投资额，但是当泡沫玻璃的厚度小于60mm时，其脆性较大，不利于材料的制作及施工。所以，在计算保冷层厚度时，首先应取内层泡沫玻璃的最小厚度为60mm，然后再计算外层聚氨酯的厚度。
(2)分析序号6，7的计算结果，发现随着管道外径的增加，泡沫玻璃与聚氨酯之间的温度不断降低，当该夹层的温度低于-58.5℃时，就要通过增加内层泡沫玻璃的厚度来提高两种保冷材料间的温度，否则在长时间低温下，外层聚氨酯易发生冷脆现象，破坏保冷层，影响保冷效果。
(3)采用双层异材保冷结构的低温乙烯管道(DN≤250)的保冷层总厚度为210mm，而单独采用泡沫玻璃作为保冷材料时，管道的保冷厚度需270mm才能满足设计要求，不仅增加了投资，也使管道间距和装置占地受到影响。
3 结语
采用双层异材保冷结构设计时，应根据管径及保冷层厚度的不同，分类统计出泡沫玻璃及聚氨酯的长度，这样便于采购管壳形式的泡沫玻璃及聚氨酯，以缩短施工时间、降低造价并便于检查、维修。施工过程中，各保冷层的连接、伸缩缝及管托的设置应严格执行设计文件的规定。低温乙烯贮罐及配套工程投入运行后，保冷管道运行正常，各项指标均满足设计要求。
1 目的 为规范公司内部城市热力管网设计，特制定本规定。 2 范围 本规定适用于城市热力网设计。本次规定暂以蒸汽作为主要供热介质编制，今后将补充热水热力网设计的有关规定。 3 职责 由设计部负责组织实施本规定。 4 工程设计基础数据 基础数据应为项目所在地资料，以下为镇海炼化所在地资料。 自然条件 气温 年平均气温：℃ 极限最高气温：℃(1988年7月20日) 极端最低气温：－℃(1977年1月31日) 最热月平均气温：℃(7月) 最冷月平均气温：℃ 防冻温度：℃ 湿度 年平均相对湿度：79% 月平均最大相对湿度：89% (84年6月) 月平均最小相对湿度：60% (73年12月,80年12月,88年11月) 气压 年平均气压：百帕 年极端最高气压：百帕(81年12月2日) 年极端最低气压：百帕(81年9月1日) 夏季(7、8、9月)平均气压：百帕 夏季(7、8、9月)平均最低气压：百帕(72年7月)
冬季(12、1、2月)平均气压：百帕 冬季(12、1、2月)平均最高气压：百帕(83年1月) 降雨量 多年平均降雨量：mm 年最大降雨量：mm(83年) 一小时最大降雨量：mm(81年7月30日6时44分开始) 十分钟最大降雨量：mm(81年7月30日7时22分开始) 一次最大暴雨量及持续时间：mm (出现在81年9月22日14时16分至23日18时16分) 雪 历年最大积雪深度：14 cm(77年1月30日) 风向 全年主导风向：东南偏东；西北；频率10% 夏季主导风向：以东南偏东为主 冬季主导风向：以西北为主 附风玫瑰图 风速、风压 风速 夏季风速(7、8、9月平均)：m/s 冬季平均风速(12、1、2月平均)：m/s 历年瞬间最大风速：>40m/s(1980年8月28日NNW、1988年8月7日N) 最大台风十分钟平均风速：m/s(1988年8月8日E) 30年1遇10分钟平均最大风速：~ m/s(十米高,省气象局) 基本风压 ～(按离海较远取小值,靠近海岸取大值) 最大冻土层深度及地温 冻土层深度： 最大冻土层深度：50mm 地温: m最低月平均地温(2月)：℃
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采用泡沫玻璃、外层采用聚氨酯的双层异材保冷结构综合了两种材料的优势，具有保证低温贮运装置安全运行及节约投资的特点。 本工作介绍了双层异材保冷结构的设计及在低温乙烯 贮存装置及配套工程中的应用情况。1低温管道的保冷结构低温管道的保冷结构由内至外依次为防锈层、保冷层、防潮层和保护层。 1.1防锈层 采用碳钢、铸铁、铁素体合金钢等材质的管道，清除其表面的铁锈、油脂及污垢后，需涂刷两道冷底子油。低温乙烯贮存装置中，输送乙烯的管道材质为奥氏体不锈钢，因此不需涂刷防锈漆，但要求与管道接触的耐磨材料和泡沫玻璃中cl含量不能超过国家相关标准规范的要求，以免不锈钢管道腐蚀。 1.2保冷层 根据保冷层结构形式和安装方法的不同，常用的保冷层结构有以下几种： (1)胶泥涂抹结构 一般用于小型设备、外形复杂的构件或临时性保冷，现已较少使用。 (2)包扎结构 利用毡、席、带等的半成品绝热材料，在现场剪成所需
一、设计依据 二、设计范围 XXXXX项目之4500Nm3/h输配送项目管道施工图设计。 三、项目统一规定 （1）生产装置主项编号为：XX，分项编号为XX，工艺编号XXX。 （2）本次设计中，管道规格选用HG20553-93标准中的Ⅱ系列管道，法兰选用PN系列（HG20592~20635-2009）。 （3）装置的标高均为相对标高。 四、设计采用标准 （1）《化工装置工艺系统工程设计规定》HG/T20557～20559-93 （2）《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》HG/T20519-92 （3）《化工企业安全卫生设计规定》HG20571-95 （4）《建筑设计防火规范》GB50016-2006 （5）《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008 （6）《化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列》HG20553-93 Ⅱ系列 （7）《流体输送用无缝钢管》GB/T8163-2008 （8）《石油裂化用无缝钢管》GB9948-2006
（9）《钢制对焊无缝管件》GB12459-2005 （10）《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592～20635-2009 （11）《管架标准图》（1～5册）HG/T21629-1999 （12）《化工装置管道布置设计规定》HG/T 20549-1998 （13）《化工装置设备布置设计规定》HG/T20546-92 （14）《石油化工管道设计器材选用通则》SH3059-2001 （15）《化工设备、管道外防腐设计规定》HG/T20679-1990 （16）《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-97 （17）《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97 （18）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB 50236-98 （19）《化工金属管道工程施工及验收规范》HG20225－95 （20）《氢气站设计规范》GB 50177-2005 （21）《氢气使用安全技术规程》GB 4962-2008 （22）《工业管路的基本识别色、识别符号和安全标识》GB7231-2003 注：本设计中所采用公开发行的标准规范由施工单位自备。 五、设备安装 1.本工程设备安装需执行《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-98）规定，特殊设备的安装需执行有关设备供应商的施工及检验验收标准。
低温压力容器 目前我国没有专门的低温压力容器标准，JB4732都不划分低温与常温的温度界限。 ★低温管壳式换热器见GB151-1999附录A ★低温压力容器见GB150.3-2011附录E(老版150为附录C) ●为什么低温压力容器需要关注： 温度低，材料的韧性降低，会产生低温脆性破坏，而低温脆性破坏前应力远未到达材料的屈服极限（或许用应力），破坏时没有明显的征兆，所以低温压力容器的设计、选材、制造和检验等各个环节要求都有不同程度的提高。 ●低温压力容器的定义 设计温度为＜－20℃(新标准GB150-2011第3.1.15条定义，老标准为≤－20℃)的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于-196℃的奥氏体不锈钢制容器。 相关两个定义 ●最低设计金属温度（MDMT） GB150.1-2011第4.3.4d条：在确定最低设计金属温度时，应
当充分考虑在运行过程中，大气环境低温条件对容器金属温度的影响。大气环境低温条件系指历年来月平均最低气温（指当月各天的最低气温值之和除以当月天数）的最低值。 ●低温低应力工况 GB150.3-2011附录E第E1.4条：低温低应力工况系指壳体或其受压元件的设计温度虽然低于-20℃，但设计应力（在该设计条件下，容器元件实际承受的最大一次总体薄膜和弯曲应力）小于或等于钢材标准常温屈服强度的1/6，且不大于50Mpa时的工况。（注：一次应力为平衡压力与其他机械载荷所必须的法向应力或且应力） 这个定义与老标准有差别，设计应力与环向应力的区别，用设计应力更严谨。 新标准明确了在进行容器的“低温低应力工况”判定时，除了对壳体元件进行一次总体薄膜应力的核定外，还应对承受一次弯曲应力的容器元件进行考查，如平封头、管板、法兰等。 ●关于低温低应力工况下，选材按照设计温度加50℃（或者，加40℃）的规定 GB150.3-2011附录E第E2.2条：当壳体或受压元件使用在“低温低应力工况”下，可以按设计温度加50℃（对于不要求焊后热处理的设备，加40℃）后的温度值选择材料，但不适用于：
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管道设计技术规定 SH/P20-2005 上海化工设计院有限公司 二OO五年三月 管道设计技术规定 1 总则 本规定包括：管道设计、材料、制造、安装、检验和试验的要求。 本规定为管道布置、管件材料和管道机械的设计原则，各项目的管道设计应符合本规定的要求。 2 设计 概述 为经济地、合理地选择材料，管道应按其使用要求各自分类，任何一类管道使用的范围应考虑：腐蚀性、介质温度和压力等因素。 设计条件和准则 在设计中应考虑正常操作时，可能出现的温度和压力的最严重情况，并在管道一览表或流程图上加以说明。 操作介质温度<38℃不保温的金属管道的设计温度同介质温度，内部或外部保温的管道应依据传热计算或试验确定。 在调节阀前的管道（包括调节阀）压力应按最小流量下（关闭或节流时）来设计。而在调节阀后的管道，应按阀后终了的压力加上摩擦和压头损失来设计。 对于按照正常操作条件下，不同的温度和压力（短时的）进行设计时，不应包括风载和地震载荷。 非受压部件包括管架及其配件或管道支撑构件的基本许用应力应与受压部件相同。 管道的腐蚀度，应按具体介质来确定。通常对碳钢和铁素体合金钢的工艺管道应至少有1mm的腐蚀度，对于奥氏体合金钢和有色金属材料一般不加腐蚀余量。
管道尺寸确定 管子的尺寸依据操作条件而确定。必要时，考虑按正常控制条件下计算的管道和设备的摩擦和25%流量的余量，但下列情况除外： （1）泵、压缩机、风机的管道尺寸，按其相应的能力确定（在设计转速下能适应流量的变化要求）同时要估计到流量到0的情况。当机器的最大能力超过工艺要求的最大能力时，管道的设置不能按机器最大能力计算。 （2）循环燃油系统，应按设备设计要求的125%流量考虑，以使其有25%的循环量。 （3）间断操作的管道（如开车和旁路管道）的尺寸，应按可利用的压力降来设计。 一般不采用特殊尺寸的管道如：DN32（1″）、DN125（5″）、DN175（7″）等。对于这种尺寸的设备接管口，应由一个适合的管件把标准管和设备接管口连起来。 管道的布置 管道的布置要有一定的绕性，以降低管道的应力和推力。 一般管道均沿管架水平敷设，有坡度要求的管道，根据坡度要求单独支承。 输送无腐蚀性介质的管道一般配置在有腐蚀性介质管道的上面；有保温的管道一般配置在无保温的管道的上面。 安全阀（驰放阀）和放空管的配置应符合下述要求： （1）安全阀（驰放阀）和放空阀应选择在管道的最高位置处。 （2 ）排放有毒性气体或可燃气体的放空管的排出高度，应符合相应的设计规定。 管道的方向改变、相交及变径 管道的方向改变、相交及变径应优先采用对焊管件（弯头、三通、异径管），带法兰的管件用于需要经常检修、拆卸的地方。 管道方向的改变通常采用弯头、弯管、焊制管弯头（虾米腰）。 （1）对焊弯头的弯曲半径一般采用倍公称直径。 （2）弯管的最小弯曲半径通常按～4倍公称直径计。
1总则 1. 0. 1为在输油管道工程设计中贯彻执行国家现行的有关方针政策，保证设计质量，提高设计水平，以使工程达到技术先进、经济合理、安全可靠及运行、管理、维护方便，制定本规范。 1.0.2本规范适用于陆上新建、扩建或改建的输送原油、成品油、液态液化石油气管道工程的设计。 1. 0. 3输油管道工程设计应在管道建设、营运经验和吸取国内外先进科技成果的基础上合理选择设计参数，优化设计。 1. 0. 4输油管道工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。 2术语 2. 0. 1输油管道工程oil pipeline project 用管道输送原油、成品油及液态液化石油气的建设工程。一 般包括输油管线、输油站及辅助设施等。 2.0.2管道系统pipeline system 各类型输油站、管线及输送烃类液体有关设施的统称。 2.0.3输油站oil transport station 输油管道工程中各类工艺站场的统称。 2.0. 4首站initial station 输油管道的起点站。 2. 0. 5末站terminal 输油管道的终点站。 2. 4. 6中间站intermediate station 在输油首站、末站之间设有各类站场的统称。 2. 0. 7中间热泵站intermediate heating and pumping station 在输油首站、末站之间设有加热、加压设施的输油站。 2. 0. 8中间泵站intermediate pumping station 在输油首站、末站之间只设有加压设施的输油站。
2.0.9中间加热站intermediate heating station 在输油首站、末站之间只设有加热设施的输油站。 2. 0. 10输人站input station 向管道输入油品的站。 2. 0. 11分输站off-take station 在输油管道沿线，为分输油品至用户而设置的站。 2. 0. 12减压站pressure reducing station 由于位差形成的管内压力大于管道设计压力或由于动压过大，超过下一站的允许进口压力而设置减压装置的站。 2. 0.13弹性弯曲elastic bending 管道在外力或自重作用下产生的弹性限度范围内的弯曲变形。 顺序输送hatch transportation 多种油品用同一管道依次输送的方式。 2. 0.15翻越点turnatrer point 输油管道线路上可能导致后面管段内不满流(slack f low)的某高点。 一站控制系统，ration control system 对全站工艺设备及辅助设施实行自动控制的系统。 2. 0. 17管件pipe fittings 弯头、弯管、三通、异径接头和管封头等管道上各种异形连接件的统称。 2. 0. 18管道附件pipe accessories 管件、法兰、阀门及其组合件，绝缘法兰、绝缘接头、清管器收发筒等管道专用部件的统称。 2. 0. 19最大许用操作压力maximum allowable operating pressure(MADP) 管道内的油品处于稳态(非瞬态)时的最大允许操作压力。其值应等于站间的位差、摩阻损失以及所需进站剩余压力之和。 2. 0. 20 U管道设计内压力pipeline internal design pressure 在相应的设计温度下，管道或管段的设计内压力不应小于管道在操作过程中管内流体可能产生的最大内压力。 2. 0. 21线路截断阀line block valve 为防止管道事故扩大、减少环境污染与管内油品损失及维修方便在管道沿线安装
设备管道保温规范 一、具有下列情况之一者的设备和管道（含管子、管件、阀门等）必须保温。 1)、外表面温度大于50℃； 2)、表面温度不大于50℃，但工艺需要保温的管道； 3)、介质凝固点或冰点高于环境温度的管道 二、具有下列情况之一的设备或管道可不保温： 1)、要求散热或必须裸露的管道； 2)、要求及时发现泄漏的管道法兰； 3)、内部有绝热，耐磨衬里的管道； 4)、须经常监视或测量以防止发生损坏的部位； 5)、工艺生产中的排气、放空等不需要保温的管道。 三、防烫伤保温 表面温度超过60℃但工艺要求不保温设备或管道，需要经常维护又无法采用其它措施防止烫伤的部位，应在下列范围内设置防烫伤保温： 1)、距地面或操作平台面高以内； 2)、距操作面小于。 四、具有下列情况之一的管道必须保冷： 1)、需减少冷介质在生产或输送过程中的温升或气化的管道； 2)、需减少冷介质在生产或输送过程中的冷量损失的管道； 3)、需防止在环境温度下，表面凝露的管道 五、保温前具备的条件
1）、管道及设备的保温应在防腐及水压试验合格后方可进行，如需先做保温层，应将管道的接口及焊缝处留出，待水压试验合格后再将接口处保温。2）、建筑物的吊顶及管井内需要做保温的管道，必须在防腐试压合格，保温完成稳检合格后，土建才能最后封闭，严禁颠倒工序施工。 3）、保温前必须将地沟管井内的杂物清理干净，施工过程遗留的杂物，应随时清理，确保地沟畅通。 （一）、保温层材料的选择 1、保温工程所用材料及其制品，必须具备产品质量证明书或出厂合格证，其规格、性能必须符合设计要求。 2、保温材料的选择应根据管道介质温度、管道材质及所处环境选择。 3、选择不同材质的保温材料，保温厚度应符合设计规范的要求。 表格 1
压力管道设计规范 上海化工设计院有限公司 二OO五年三月
目录 1．管道设计技术规定SH/P20-2005 2．装置布置设计技术规定SH/P21-2005 3．管道布置设计技术规定SH/P22-2005 4．管道材料设计技术规定SH/P23-2005 5．保温、防腐及涂色设计技术规定SH/P24-2005 6．管道应力分析设计技术规定SH/P25-2005 7．管道支吊架设计技术规定SH/P26-2005
管道设计技术规定 SH/P20-2005 上海化工设计院有限公司 二OO五年三月
管道设计技术规定 1 总则 1.1 本规定包括：管道设计、材料、制造、安装、检验和试验的要求。 1.2 本规定为管道布置、管件材料和管道机械的设计原则，各项目的管道设计应符合本规定的要求。 2 设计 2.1 概述 为经济地、合理地选择材料，管道应按其使用要求各自分类，任何一类管道使用的范围应考虑：腐蚀性、介质温度和压力等因素。 2.2 设计条件和准则 2.2.1 在设计中应考虑正常操作时，可能出现的温度和压力的最严重情况，并在管道一览表或流程图上加以说明。 2.2.2 操作介质温度<38℃不保温的金属管道的设计温度同介质温度，内部或外部保温的管道应依据传热计算或试验确定。 2.2.3 在调节阀前的管道（包括调节阀）压力应按最小流量下（关闭或节流时）来设计。而在调节阀后的管道，应按阀后终了的压力加上摩擦和压头损失来设计。 2.2.4 对于按照正常操作条件下，不同的温度和压力（短时的）进行设计时，不应包括风载和地震载荷。 2.2.5 非受压部件包括管架及其配件或管道支撑构件的基本许用应力应与受压部件相同。 2.2.6 管道的腐蚀度，应按具体介质来确定。通常对碳钢和铁素体合金钢的工艺管道应至少有1mm的腐蚀度，对于奥氏体合金钢和有色金属材料一般不加腐蚀余量。 2.3 管道尺寸确定 2.3.1 管子的尺寸依据操作条件而确定。必要时，考虑按正常控制条件下计算的管道和设备的摩擦和25%流量的余量，但下列情况除外： （1）泵、压缩机、风机的管道尺寸，按其相应的能力确定（在设计转速下能适应流量的变化要求）同时要估计到流量到0的情况。当机器的最大能力超过工艺要求的最大能力时，管道的
管道的设计计算——管径和管壁厚度 空压机是通过管路、阀门等和其它设备构成一个完整的系统。管道的设计计算和安装不当，将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性，甚至会带来严重的破坏性事故。 A.管内径：管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得： =i d 8.1821 ?? ? ??u q v 式中，i d 为管道内径（mm ）；v q 为气体容积流量（h m 3）；u 为管内气体平均流速（s m ），下表中给出压缩空气的平均流速取值范围。 管内平均流速推荐值 1m 内的管路或管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处，有安装尺寸的限制，可适当提高瞬间气体流速。 例1：2台WJF-1.5/30及2台H-6S 型空压机共同使用一根排气管路，计算此排气管路内径。 已知WJF-1.5/30型空压机排气量为1.5 m 3/min 排气压力为3.0 MPa 已知H-6S 型空压机排气量为0.6 m 3/min 排气压力为3.0 MPa 4台空压机合计排气量v q ＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m 3/min ＝252 m 3/h 如上表所示u=6 m/s 带入上述公式=i d 8.1821??? ??u q v =i d 8.1821 6252??? ??=121.8 mm 得出管路内径为121mm 。
B.管壁厚度：管壁厚度δ取决于管道内气体压力。 a.低压管道，可采用碳钢、合金钢焊接钢管；中压管道，通常采用碳钢、合金钢无缝钢管。其壁厚可近似按薄壁圆筒公式计算： min δ= []c np npd i +-?σ2 式中，p 为管内气体压力（MPa ）；n 为强度安全系数5.25.1～=n ，取[σ]为管材的许用应力（MPa ），常用管材许用应力值列于下表；?为焊缝系数，无缝钢管?=1，直缝焊接钢管?=0.8；c 为附加壁厚（包括：壁厚偏差、腐蚀裕度、加工减薄量），为简便起见，通常当δ＞6mm 时，c ≈0.18δ；当δ≤6mm 时，c =1mm 。 当管子被弯曲时，管壁应适当增加厚度，可取 'δ=R d 20δ δ+ 式中，0d 为管道外径；R 为管道弯曲半径。 b.高压管道的壁厚，应查阅相关专业资料进行计算，在此不做叙述。 常用管材许用应力 例2： 算出例1中排气管路的厚度。管路材料为20#钢 公式 min δ=[]c np npd i +-?σ2中 n=2 , p=3.0 MPa , i d =121 如上表20＃钢150o C 时的许用应力为131，即σ＝131 ?＝1 , C =1 带入公式 min δ=[]c np npd i +-?σ2＝1321131212132+?-????=3.8 mm 管路厚度取4 mm
低温管道配管设计规定
低温管道配管设计规定 设计标准 SEPD 0507-2001 实施 日期 2001年10 月25日 中国石化工程建设公司 第 2 页 共 6 页 目次 1 总则 2 配管设计 3 管架的安装 4 阀门的安装 1 总则 1.1 本规定适用于低温（0℃～-196℃）管道的配管设计。 1.2 引用标准 使用本规定时，应使用下列标准最新版本。 GB 11790 《设备及管道保冷技术通则》 GB/T 15586 《设备及管道保冷设计导则》 GB 50264 《工业设备及管道绝热工程设计规范》 GBJ 126 《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》 SH 3010 《石油化工设备和管道隔热技术规范》 SEPM 0201 《设备及管道隔热设计规定》 2 配管设计 2.1 低温设备布置应紧凑，方便配管，冷系统配管要求尽量短。
2.2 根据管道材料的冷收缩量配管 2.2.1 通常用于低温管道的奥氏体不锈钢的线性膨胀系数比碳钢大，则奥氏体不锈钢的位移量也大，且多数不锈钢管的壁厚小、强度低，配管设计时应综合考虑设置合理的管道支架。 2.2.2 低温管道冷收缩使管道许用应力降低，配管时应考虑管系要有足够的柔性，要充分利用管系的自身膨胀。当无法自然补偿时，应设置补偿器，提供膨胀环或采用膨胀节。 2.2.3 管道的每个支撑点要计算和推测管道的位移量，以防止管托从导轨或静止梁上脱落。 2.3 保冷管道的法兰、阀门和测量仪表不应暴露在环境中，必须用保冷材料进行保冷。 2.4 保冷管道的配管设计应符合以下要求： 2.4 .1 考虑管道的移动，管道与相邻管道、设备及与梁之间应留有足够的间隙； 2.4.2 法兰和阀门处的保冷厚度大，配管时应留有足够的间隙； 2.4.3 放空和放净的最小安装尺寸应根据保冷厚度确定。见图2.4.3； 2.4.4 当保冷管道贯穿楼板时，应加大预留孔，配管时应避开梁，注意管道与梁之间的距离； 2.4.5 立式设备有稠密上升管道处，注意应给出支架与支架的安装间距； 2.4.6 应该给出适当的保冷管道间距； 2.4.7 布置低温管道时，应避免管道振动，尤其泵、压缩机、排气管等管道，必须防止管系的振动。若有机械振源，应采取消振措施，接近振源处的管道应设置如波型补偿器等弹性元件以隔断振源； 2.4.8 低温管道上靠近弯头或三通处，不应直接焊接法兰，为拆卸法兰不破坏管道上的保冷层，需加一段管子后再焊接法兰； 2.4.9 低温管道上仪表管嘴的保冷长度至少为管道保冷厚度的4倍。低温管道中热电偶套管不应安装在垂直位置上，要考虑到保冷层被破坏时底座上会结冰。见图2.4.9。
压力管道设计技术规定 上海化工设计院有限公司 二OO五年三月
目录 1．管道设计技术规定SH/P20-2005 2．装置布置设计技术规定SH/P21-2005 3．管道布置设计技术规定SH/P22-2005 4．管道材料设计技术规定SH/P23-2005 5．保温、防腐及涂色设计技术规定SH/P24-2005 6．管道应力分析设计技术规定SH/P25-2005 7．管道支吊架设计技术规定SH/P26-2005
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管道设计技术规定 1 总则 1.1 本规定包括：管道设计、材料、制造、安装、检验和试验的要求。 1.2 本规定为管道布置、管件材料和管道机械的设计原则，各项目的管道设计应符合本规定的要求。 2 设计 2.1 概述 为经济地、合理地选择材料，管道应按其使用要求各自分类，任何一类管道使用的范围应考虑：腐蚀性、介质温度和压力等因素。 2.2 设计条件和准则 2.2.1 在设计中应考虑正常操作时，可能出现的温度和压力的最严重情况，并在管道一览表或流程图上加以说明。 2.2.2 操作介质温度<38℃不保温的金属管道的设计温度同介质温度，内部或外部保温的管道应依据传热计算或试验确定。 2.2.3 在调节阀前的管道（包括调节阀）压力应按最小流量下（关闭或节流时）来设计。而在调节阀后的管道，应按阀后终了的压力加上摩擦和压头损失来设计。 2.2.4 对于按照正常操作条件下，不同的温度和压力（短时的）进行设计时，不应包括风载和地震载荷。 2.2.5 非受压部件包括管架及其配件或管道支撑构件的基本许用应力应与受压部件相同。 2.2.6 管道的腐蚀度，应按具体介质来确定。通常对碳钢和铁素体合金钢的工艺管道应至少有1mm的腐蚀度，对于奥氏体合金钢和有色金属材料一般不加腐蚀余量。 2.3 管道尺寸确定 2.3.1 管子的尺寸依据操作条件而确定。必要时，考虑按正常控制条件下计算的管道和设备的摩擦和25%流量的余量，但下列情况除外： （1）泵、压缩机、风机的管道尺寸，按其相应的能力确定（在设计转速下能适应流量的变化要求）同时要估计到流量到0的情况。当机器的最大能力超过工艺要求的最大能力时，管道
1 范围 本标准规定了管道允许跨距和导向间距的确定原则和方法，并给出了十六种典型管段的管架配置方案。 本标准适用于一般石油化装置内外输送介质温度不超过400℃的液体的气体管道。 本标准主要根据管系静态一次应力条件制定，对需考虑热应力和振动间题的管道，应按设计标准另作相应的热应力和动态分析核算，并根据分析结果调整管架位置。 2 管道跨距和支吊架的设置 2.1 配管设计中，可先根据管道的设计条件按本标准的计算方法或图表，求出基本跨距，然后按各管段的配置形式和载荷条件确定其相应的允许跨导向间距，以虎作为配置管架的基本条件。 2.2 配置管架除应满足本标准允许距距和导向间距外，还需注意以下问题： 2.2.1 管架应尽量设置在直管段部分，避免在小半径弯头、支管连接点等局部应力较高的部位设置支承点，以防管系中局部应力过载； 2.2.2 刚性支吊架应设在沿支承方向上管道位移为零的位置上； 2.2.3 支吊架应尽可靠近阀门、法兰及重管件，但不应以它们作直接支承，以免因局部荷载作用引起连接面泄漏，或阀体因受力变形导致阀瓣卡住、关闭不严等不良后果； 2.2.4 导向架不宜过份靠近弯头和支管连接部位，否则可能额外地增加管系应力和支承统的荷载； 2.2.5 对因清理、维修等要求而需经常拆卸的管段，不宜设置永久性管架。 3 管道基本跨距的确定 基本跨距是用以确定管段允许跨距的基准数据。本规定根据三跨简支梁承受均布荷载时的强度条件和刚度条件别以计算法和图表法规定如下： 3.1 计算法 3.1.1 刚度条件 根据管段不应在轻微外界扰力作用下发生明显振动的要求，规定装置内管段的自振频率不低
L 01=0.2124 qo I E t (1-a) L 01*=0.2654 qo I E t (1-b) 式中： L 01一装置内管道由刚度条件决定的跨距，m; L 01*一装置外管道由刚度要件决定的跨距， m; I 一管子扣除腐蚀裕量后的惯性矩(见表1)， cm 4 ； E t 一管材在设计温度下的弹模量(见40B201－1997《工艺管道应力分析技术规定》附录二)，MPa ； qo 一每米管道的质量(包括管子 、隔热层、物料质量及其他垂直均布持续荷载)，kg/m 。 3.1.2 强度条件 根据不降低管道承受内压能力的原则，规定装置内外的管道一律取由管道质量荷载(包括其他垂直持续荷载)在管壁中引起的一次轴向应力不起过额定许用应力的二分之一。 L 02=(L 02*)=0.626 []qo t W σ (2) 式中：L 02 L 02*一由强度条件决定的装置内及装置外的管道跨距，m; W 一管子扣除腐蚀裕量后的断面模量(见表1),cm 3； [σ]t 一管材在设计温度下的的许用应力(按40B201一1997《工艺管道应力分析技术规定》附录六取值)，MPa ； qo 一每米管道的质量(包括管子、隔热层、物料质量及其他垂直均布持续荷载)，kg/m 。 3.1.3 在刚度和强度条件计算的跨距值中，取较小者为该管道之基本跨距(Lo 或LO*)。 3.2 图表法 根据本标准基本跨距所需要满足的最低刚度条件和强度条件，对计算公式作必要的工程简化处理，绘制成用于各种隔热和不隔热管道的基本跨距曲线。这些曲线对常用管道规格(t/D ≤0.1)的基本跨距值，误差不超过±10％。
低温管道设计规定 目录 1. 应用范围 2. 管道设计注意事项 2.1 防止冷缩的措施 2.2 保冷 2.3 支架 2.4 阀门 2.5 其它
1.使用范围 本规定应用于低温管线（-100℃～-164℃）的设计，0℃～-100℃的低温管线可参照本规定。 2.管道设计应注意事项 2.1防止冷缩的措施 （1）应注意管材的性质 通常用于低温管线的奥式体不锈钢，其线性膨胀量大于碳钢。因此，奥式体不锈钢的位移量相当大。由于许多不绣钢管的壁厚较薄，故强度较低，因此要考虑这些管子支架的设置。 （2）减少由于管线收缩而作用于管系的力的几项措施 （a）使用自膨胀的管系。 （b）用膨胀环路。 （c）使用膨胀节。 （d）注意位移 在采取措施以吸收位移量之前，应对管线上每一点进行计算和明确，以防止支架和梁被推倒。 2.2保冷 对低温流体等取保冷保护与外界环境温度隔绝。如果保冷层内有小的缺陷，如裂缝、裂痕等，就会对管内的低温流体产生较大的影响。如保冷不当，水蒸汽从外界透过保冷层就会产生结露，进而结冰。冰粒的不断增长，将破坏保冷材料，影响保冷效果。因此必须从材料方面考虑，采用湿气渗透性较低的保冷材料，外表面也应采用可防水的另一种保冷材料。 （1）与热保温不同，法兰，阀门和仪表不能露在外面，而要用保冷材料包住。 （2）与热保温相比，下列情况下保冷层会很厚。因此，应该考虑以下几个方面： （a）考虑到管线的位移，在管线与其他管线、设备、支架之间应预留有足够的间隙。 （b）与保温不同，应考虑到保冷管线上的法兰，阀门的厚度较大。 （c）排净和防空管的最小安装尺寸应在考虑了保冷方式之后再确定。 根据B阀露在外面的操作手轮不会被A阀外表面的保冷层 挡住的原则确定最小尺寸l。 （d）穿过楼板的开孔会增大，应注意管线和梁之间的关系。 （e）在立式设备上的上升管较密的地方应考虑管架之间的安装空间。 （f）应考虑保冷施工空间。 （3）管架也应该设置保冷层，这种情况下，支架的保冷层厚度应为管线保冷层厚度的3倍或以上。
管道承压计算公式 一、根据设计压力计算壁厚 参照规范GB50316-2000<工业金属管道设计规范>计算公式P44，当直管计算厚度S1小于管子外径D 的1/6时，按照下面公式计算 公式1 S1= ) ]([21PY E PD +σ 公式2 S=S1+C1+C2 二、根据壁厚简单计算管道承受压力校核验算 公式1 P=S D ES +2)]([2σ
阀门磅级,MPA, BAR, PSI和公斤的含义和换算 阀门磅级,MPA, BAR, PSI和公斤的含义和换算 class 150 300 400 600 800 900 1500 2500 LB Mpa 1.6-2.0 2.5-5.0 6.3 10.0 13.0 15.0 25.0 42.0 MPA 150LB对应1.6-2.0MPa，300LB对应2.5-5.0MPa，400LB对应6.3MPa，600LB对应10MPa，800LB对应13MPa，900LB对应15MPa，1500LB对应25MPa，2500LB对应42MPa 我通常所用的PN，CLass，都是压力的一种表示方法，所不同的是，它们所代表承受的压力对应参照温度不同，PN欧洲体系是指在120℃下所对应的压力，而CLass美标是指在425.5℃下所对应的压力。所以在工程互换中不能只单纯的进行压力换算，如CLass300#单纯用压力换算应是2.1MPa，但如果考虑到使用温度的话，它所对应的压力就升高了，根据材料的温度耐压试验测定相当于5.0MPa。 阀门的体系有2种：一种是德国（包括我国）为代表的以常温下（我国是100度、德国是120度）的许用工作压力为基准的“公称压力”体系。一种是美国为代表的以某个温度下的许用工作压力为代表的“温度压力体系” 美国的温度压力体系中，除150LB以260度为基准外，其他各级均以454度为基准。 150磅级（150psi=1MPa）的25号碳钢阀门在260度时候，许用应力为1MPa，而在常温下的许用应力要比1MPa大得多，大约是2.0MPa。 所以，一般说美标150LB对应的公称压力等级为2.0MPa，300LB对应的公称压力等级为5.0MPa等等。因此，不能随便按照压力变换公式来变换公称压力和温压等级。 PN是一个用数字表示的与压力有关的代号，是提供参考用的一个方便的圆整数，PN是近似于折合常温的耐压MPa数，是国内阀门通常所使用的公称压力。对碳钢阀体的控制阀，指在200℃以下应用时允许的最大工作压力；对铸铁阀体，指在120℃以下应用时允许的最大工作压力；对不锈钢阀体的控制阀，指在250℃以下应用时允许的最大工作压力。当工作温度升高时，阀体的耐压会降低。 美标阀门以磅级为表示公称压力，磅级是对于某一种金属的结合温度和压力的计算结果，他根据ANSI B16.34的标准来计算。磅级与公称压力不是一一对应的主要原因是磅级与公称压力的温度基准不同。我们通常使用软件来计算，但是也要懂得使用表格来查磅级。日本主要用K值表示压力等级。 对于气体的压力，在中国，我们一般更常用其质量单位“公斤”描述（而不是“斤”），单位kg。其对应的压强单位是“kg/cm2”，一公斤压力就是一公斤的力作用在一个平方厘米上。 同样，相对应于国外，对于气体的压力，常用的压强单位是“psi”，单位是“1 pound/inch2”, 就是“磅/平方英寸”，英文全称为Pounds per square inch。但是更常用的是直接称呼其质量单位，即磅(LB.)，实际这LB.就是前面提到的磅力。把所有的单位换成公制单位就可以算出： 1 psi=1磅/inch 2 ≈0.068bar，1 bar≈14.5psi≈0.1MPa，欧美等国家习惯使用psi作单位。 在Class600和Class1500中对应欧标和美标有两个不同数值， 11MPa（对应600磅级）是欧洲体系规定，这是在《ISO 7005-1-1992 Steel Flanges》里面的规定；10MPa（对应600磅级）是美洲体系规定，这是在ASME B16.5里面的规定。 因此不能绝对地说600磅级对应的就是11MPa或者10MPa，不同体系的规定是不同的。 阀门的体系主要有2种：一种是德国（包括我国）为代表的以常温下（我国是100度、德国是120
目录 一、压力管道设计基本规定 ............ 错误!未定义书签。 二、压力管道设计、安装、检验相关标准、规范错误!未定义书签。 三、压力管道图样绘制规定 ............ 错误!未定义书签。 四、压力管道设计文件编制规定 ........ 错误!未定义书签。 五、压力管道设计基础数据采集规定..... 错误!未定义书签。 六、压力管道布置规定 ................ 错误!未定义书签。 七、压力管道材料选用规定 ............ 错误!未定义书签。 八、压力管道元件选用规定 ............ 错误!未定义书签。 九、压力管道支吊架设计规定 .......... 错误!未定义书签。 十、压力管道强度计算规定 ............ 错误!未定义书签。十一、压力管道应力分析规定 .......... 错误!未定义书签。十二、压力管道防腐、隔热规定 ........ 错误!未定义书签。十三、压力管道其他规定 .............. 错误!未定义书签。
一、压力管道设计基本规定 总则 1.1.1 本规定根据国务院《特种设备安全监察条例》、国家质量监督检验检疫总局TSGR1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》制定。 1.1.2 本规定适用于公称压力小于或等于42MPa的工业金属压力管道及非金属衬里的工业金属压力管道的设计。非压力管道的设计可参照本规定执行。 1.1.3 本规定不适用于GB/《压力管道规范工业管道》第1部分：总则第条规定的管道范围。 1.1.4 压力管道，是指最高工作压力大于或等于（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。 压力管道类别、级别划分 1.2.1 GA类（长输管道） 长输（油气）管道是指产地、储存库、使用单位之间的用于输送商品介质的管道，划分为GA1级和GA2级。 GA1级： 符合下列条件之一的长输管道为GA1级： （1）输送有毒、可燃、易爆气体介质，最高工作压力大于的长输管道。 （2）输送有毒、可燃、易爆液体介质，最高工作压力大于或者等于，并且输送距离（指产地、储存地、用户间的用于输送商品介质管道的长度）大于或者等于200km的长输管道。 GA2级： GA1级以外的长输（油气）管道为GA2级。 1.2.2 GB类（公用管道） 公用管道是指城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道，划分为GB1级和GB2级。 GB1级：城镇燃气管道。 GB2级：城镇热力管道。 1.2.3 GC类（工业管道） 工业管道是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道，划分为GC1级、GC2级、GC3级。
中国石化集团兰州设计院标准 SLDI 333C06-2001 低温管道设计规定 2001-01-08 发布 2001-01-15 实施 中国石化集团兰州设计院
目录 1. 应用范围 2. 管道设计注意事项 2.1 防止冷缩的措施 2.2 保冷 2.3 支架 2.4 阀门 2.5 其它
1.使用范围 本规定应用于低温管线（-100℃～-164℃）的设计，0℃～-100℃的低温管线可参照本规定。 2.管道设计应注意事项 2.1防止冷缩的措施 （1）应注意管材的性质 通常用于低温管线的奥式体不锈钢，其线性膨胀量大于碳钢。因此，奥式体不锈钢的位移量相当大。由于许多不绣钢管的壁厚较薄，故强度较低，因此要考虑这些管子支架的设置。 （2）减少由于管线收缩而作用于管系的力的几项措施 （a）使用自膨胀的管系。 （b）用膨胀环路。 （c）使用膨胀节。 （d）注意位移 在采取措施以吸收位移量之前，应对管线上每一点进行计算和明确，以防止支架和梁被推倒。 2.2保冷 对低温流体等取保冷保护与外界环境温度隔绝。如果保冷层内有小的缺陷，如裂缝、裂痕等，就会对管内的低温流体产生较大的影响。如保冷不当，水蒸汽从外界透过保冷层就会产生结露，进而结冰。冰粒的不断增长，将破坏保冷材料，影响保冷效果。因此必须从材料方面考虑，采用湿气渗透性较低的保冷材料，外表面也应采用可防水的另一种保冷材料。 （1）与热保温不同，法兰，阀门和仪表不能露在外面，而要用保冷材料包住。 （2）与热保温相比，下列情况下保冷层会很厚。因此，应该考虑以下几个方面： （a）考虑到管线的位移，在管线与其他管线、设备、支架之间应预留有足够的间隙。 （b）与保温不同，应考虑到保冷管线上的法兰，阀门的厚度较大。 （c）排净和防空管的最小安装尺寸应在考虑了保冷方式之后再确定。 根据B阀露在外面的操作手轮不会被A阀外表面的保冷层 挡住的原则确定最小尺寸l。 （d）穿过楼板的开孔会增大，应注意管线和梁之间的关系。 （e）在立式设备上的上升管较密的地方应考虑管架之间的安装空间。 （f）应考虑保冷施工空间。 （3）管架也应该设置保冷层，这种情况下，支架的保冷层厚度应为管线保冷层厚度的3倍或以上。
化工管道伴热设计规定 第一章伴热方式及其选用 石油化工企业中的管道，常用伴热的方法以维持生产操作及停输期间管内介质的温度。它的特点是伴热介质取用方便，除某些特殊的热载体外，都是由企业的公用工程系统供给。伴热方式多种多样，适用于输送各种介质及操作条件下的工艺管道。通过几十年的实际运行，证实安全可靠。由于工艺管道内介质的生产条件复杂，因此选用伴热介质，确定伴热方式都应取决于工艺条件，现分析如下。 一、伴热介质 1．热水 热水是一种不常用的伴热介质，适用于在操作温度不高或不能采用高温伴热的介质的条件下，作为伴热的热源。当企业有这一部分余热可以利用，而伴热点布置比较集中是时，可优先使用。有些厂用于原油罐或添加剂罐的加热，前者是为了节省蒸汽利用余热，后者是控制热源介质的温度，防止添加剂分解变质。 2．蒸汽 蒸汽是国内外石油化工企业中广泛采用的一种伴热介质，取用方便，冷凝潜热大，温度易于调节，使用范围广。石油化工企业中蒸汽可分高压、中压及低压三个系统，而用于伴热的是中、低压两个系统，基本上能满足石化企业中工艺管道的使用要求。 3．热载体 当蒸汽（指中、低压蒸汽）温度不能满足工艺要求时，才采用热
载体作为热源。这些热载体在炼油厂中常用的有重柴油或馏程大于300
℃馏分油；在石油化工企业中有联苯-联苯醚或加氢联三苯等。 热载体作伴热介质，一般用于管内介质的操作温度大于150℃的夹套伴热系统。 4．电热 电热是一种利用电能为热源的伴热技术。电伴热安全可靠，施工简便，能有效地进行温度控制，防止管道介质温度过热。 二、伴热方式 1．内伴热管伴热 伴热管安装在工艺管道（以下也称主管）内部，伴热介质释放出来的热量。全部用于补充主管内介质的热损失。这种结构的特点：（1）热效率高，用蒸汽作为热源时，与外伴热管比较，可以节省15~25%的蒸汽耗量； （2）内伴热管的外侧传热系数h i，与主管内介质的流速、粘度有关；（3）由于它安装在工艺管道内部，所以伴热管的管壁加厚。无缝钢管的自然长度一般为8~13米，伴热管的焊缝又不允许留在工艺管道内部，因此弯管的数量大大增多，施工工程量随之加大。 （4）伴热管的热变形问题应予重视，否则将引起伴热管胀裂事故，既影响产品质量，又要停产检修。 （5）这种结构型式不能用于输送有腐蚀性及热敏性介质的管道。一般很少用于石化企业工艺管道。