儀表及管線伴熱和絕熱保溫設(shè)計(jì)規(guī)定
2016.11.10
1.總則
1.0.2儀表及測(cè)量管線保溫的目的主要就是保證在環(huán)境溫度低時(shí)檢測(cè)過(guò)程能正常運(yùn)行。
被保溫儀表管線內(nèi)的介質(zhì)基本是不流動(dòng)的，它起著傳遞脈沖信號(hào)的作用。因此，它的溫度允許有一定的波動(dòng)范圍，這是儀表保溫的特點(diǎn)。
2.伴熱、絕熱保溫
2.2.1有些檢測(cè)系統(tǒng)，不宜采用蒸汽伴熱，否則儀表管線內(nèi)的介質(zhì)有可能發(fā)生聚合或分解現(xiàn)象，所以要考慮熱水伴熱。為了節(jié)約能源也可采用熱水伴熱。
2.3.1目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)有關(guān)電伴熱應(yīng)用方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，制定有關(guān)電伴熱方面的標(biāo)準(zhǔn)主要目的是為了促進(jìn)電伴熱在儀表領(lǐng)域的發(fā)展，促進(jìn)制造商積地開(kāi)發(fā)、研制能夠更好地應(yīng)用在儀表領(lǐng)域的電伴熱產(chǎn)品。
2.5.1為便于保溫計(jì)算，本規(guī)定確定儀表管線內(nèi)介質(zhì)溫度為20一8090，這是因?yàn)樵诖藴囟认?，一般仍保證儀表管線內(nèi)介質(zhì)正常傳遞脈沖信號(hào)。我們參考一些工程設(shè)計(jì)的保溫計(jì)算也是選取這個(gè)溫度范圍。化工測(cè)量對(duì)象的介質(zhì)種類(lèi)繁多，其冷凝溫度等物理特性也各不相同，本規(guī)定未一一列舉。設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于某些在此條件下不能正常工作的介質(zhì)，可視 具體情況增加或減少伴熱強(qiáng)度。
2.5.3各地冬季平均氣溫與低溫度差異很大。某些地區(qū)按平均氣溫看，可以不需要伴熱保溫。但低溫度也許會(huì)影響露天安裝的儀表和測(cè)量系統(tǒng)的正常工作。所以應(yīng)按照這些地區(qū)的環(huán)境低溫度決定儀表和測(cè)量系統(tǒng)的保溫。
2.6.3就目前情況來(lái)說(shuō)，儀表保溫多數(shù)和工藝管道的保溫一起備料，一起施工。所以?xún)x表保溫用的材料，應(yīng)盡量和工藝保溫材料相一致，并符合《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50264)。
2.7.1圖2.7.1中規(guī)定了A,B,C,D四種伴熱方式。為保證儀表及儀表測(cè)量管線內(nèi)的介質(zhì)處于正常工作狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)介質(zhì)的特性，確定相應(yīng)的伴熱形式。當(dāng)測(cè)量腐蝕性或熱敏性強(qiáng)、易分解的介質(zhì)時(shí)，不允許伴管緊貼于儀表及儀表測(cè)量管線。
3.保溫設(shè)計(jì)
3.1.1儀表管線伴熱保溫從傳熱機(jī)理上看比較復(fù)雜。儀表保溫計(jì)算省略了一些次要因素，如散熱角、保溫層表面至空氣的給熱系數(shù)、大氣狀況以及管道支架引起的散熱損失等。這樣，對(duì)計(jì)算結(jié)果引起的誤差很小。另外，一些保溫設(shè)計(jì)也是采用了經(jīng)過(guò)某些簡(jiǎn)化的公式。儀表管線的允許熱損失q‘相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較小的，本規(guī)定在計(jì)算蒸汽和熱水用量時(shí)，又考慮了系數(shù)，所以本規(guī)定的保溫層厚度計(jì)算公式是省略一些次要因素后的簡(jiǎn)化公式。
3.1.3為了選取合適的電熱帶產(chǎn)品，首先應(yīng)確定儀表管線的熱損失。在式(3.1.3)中，x值的選取尤為重要，直接關(guān)系到計(jì)算結(jié)果的正確性。一般情況下可選取40℃或50℃時(shí)的入值作為計(jì)算依據(jù)。
3.1.4在保溫層厚度的計(jì)算中，熱量損失4，值是導(dǎo)熱系數(shù)x及保溫層厚度S的函數(shù)。三個(gè)參數(shù)中欲求其中的保溫層厚度，還應(yīng)知道另外的兩個(gè)參數(shù)，在保溫材料選定之后入即可求出，這時(shí)再設(shè)定ql值。
由于儀表保溫管線的管徑較小，其允許熱量損失q‘在目前的資料中尚無(wú)法查到。為便于設(shè)計(jì)，我們參照一些工程設(shè)計(jì)資料，做過(guò)大量計(jì)算，對(duì)比了不同的保溫材料、不同的厚度以及不同的大氣溫度下計(jì)算結(jié)果，找出了它們之間的相互影響和數(shù)字量系，歸納出允許熱量損失值及保溫層厚度值，詳見(jiàn)表3.1.4和表3.1.7.
在表3.1.4中規(guī)定列舉了三種保溫蒸汽壓力，是工廠中經(jīng)常采用的幾種壓力。
寒冷地區(qū)可采用1. OMPa蒸汽壓力，較寒冷地區(qū)可采用0. 6MPa蒸汽壓力，不太寒冷地區(qū)則可采用0. 3MPa低壓蒸汽保溫。如因具體條件所限，在建廠地區(qū)沒(méi)有上述三種等級(jí)的蒸汽壓力時(shí)，也可以采用其它壓力的蒸汽。
3.1.5保溫箱的熱損失，由于各廠生產(chǎn)的儀表保溫箱在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、保溫材料的選用上都不相同。所以，采用計(jì)算方法確定每個(gè)儀表保溫箱蒸汽和熱水消耗量時(shí)，首先應(yīng)計(jì)算它們的表面積，然后才能計(jì)算出儀表保溫箱的熱損失值。為便于計(jì)算，本規(guī)定只籠統(tǒng)給出了每個(gè)儀表保溫箱的熱損失值。對(duì)于熱水伴熱的保溫箱應(yīng)由制造廠按要求設(shè)計(jì)。
4.伴熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1.1·儀表保溫用蒸汽宜設(shè)置獨(dú)立供汽系統(tǒng)，是指蒸汽管線在一進(jìn)人車(chē)間或工段時(shí)，就應(yīng)與工藝用蒸汽管線分開(kāi)敷設(shè)，以避免儀表保溫用蒸汽在工藝裝置停車(chē)、檢修而停蒸汽的同時(shí)也被切斷。
4.2.1為定期排出儀表保溫系統(tǒng)的凝結(jié)水，阻止蒸汽的泄露，節(jié)約熱能，每個(gè)蒸汽伴熱保溫系統(tǒng)均宜單獨(dú)設(shè)置一臺(tái)凝液疏水器。
4.3.1在表4.3.1中指出伴管有三種規(guī)格和兩種材質(zhì)供設(shè)計(jì)選用。但對(duì)個(gè)別粘度較大的介質(zhì)保溫管線，其伴熱管線的管徑可適當(dāng)增大，可選用016x2不銹鋼管。
4.4.2蒸汽流速由于不能超過(guò)相應(yīng)管徑規(guī)格的大流速，而不同管徑的蒸汽管線所能攜帶的熱量是有一定限度的，所以接在某一管徑上保溫系統(tǒng)不能超出一定的數(shù)量。在表4.4.2中指明了在不同規(guī)格的蒸汽管線上所能連接的多伴熱保溫點(diǎn)數(shù)。它是根據(jù)計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查結(jié)果編制的，供設(shè)計(jì)時(shí)估算管徑參考，由表4.4.2估算出管徑后，還可參照表4.4.1迅速地估算出總的蒸汽耗量。
4.5.2對(duì)于冷凝液回水管的選擇，因蒸汽伴熱冷凝回水管線內(nèi)的冷凝液在流動(dòng)過(guò)程中，隨著壓力的降低，部分冷凝液會(huì)產(chǎn)生自蒸發(fā)現(xiàn)象，疏水器在使用過(guò)程中，蒸汽會(huì)通過(guò)閥片泄到冷凝回水管線中去，使回水管線內(nèi)呈現(xiàn)汽、水兩相的混合狀態(tài)，考慮到回水管內(nèi)棍合流體的體積比純冷凝液的體積大，冷凝回水管的管徑取純液相時(shí)管徑的1.3一2倍。
4.6.5根據(jù)式((4.6.5)可確定總管及支管管徑，同樣，如果已知總管及支管的管徑，參照式(3.2.3)，根據(jù)所伴管線介質(zhì)的性質(zhì)，亦可限定伴熱點(diǎn)數(shù)。
4.8.2自限式電熱帶產(chǎn)品具有自控溫的特點(diǎn)，并且不需要溫控器等附件，應(yīng)用比較簡(jiǎn)單。但生產(chǎn)該產(chǎn)品應(yīng)具有很的工藝生產(chǎn)技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)已有一些電伴熱廠商(如江陰市華能電熱器材有限公司)經(jīng)過(guò)努力攻關(guān)，生產(chǎn)出一定溫度等級(jí)的產(chǎn)品推向市場(chǎng)，可供選用。
4.8.5所列產(chǎn)品規(guī)格是指國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，而國(guó)外產(chǎn)品還有16, 26, 33,49W/m等規(guī)格可供選用。
5.伴熱系統(tǒng)的安裝
5.2.3在疏水器的前截止閥之前設(shè)置沖洗管及閥門(mén)，為開(kāi)車(chē)時(shí)排水用。
5.2.4在疏水器的后截止閥之前宜設(shè)置檢查管及閥門(mén)以確認(rèn)檢查疏水器是否正常工作。
5.3.1電伴熱帶的安裝方式可參照一些電伴熱帶生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。
