化工企业工艺管道防冻保温方法总结

在化工厂管道设计中，管道的保温和伴热经常见到，管道的防冻保温设计不容忽视，特别是在高寒地区的化工企业。管道的防冻保温设计需要根据介质温度和工艺要求具体设计保温措施。否则在恶劣的气候条件下，易出现液体管支管冻裂的情况，因此管道配管有其特殊的要求，不能按普通的要求设计。 01 工艺管道内介质冻结机理 介质在管道内流动时，由于散热损失的存在，介质的温度沿流程逐渐降低。在有限的管道长度内，在一般的散热损失情况下，通常介质温度不至于降低到介质的凝固点或冰点；但当管内介质停止流动时，由于介质得不到热量的补充，温度就有可能降至凝固点或冰点，甚至更低，从而发生冻结，轻则堵塞管道，重则导致管道破裂。通常在管内介质冻结时，首先是紧靠管内壁的介质开始冻结，圆形管道中冻结的介质沿管壁呈环状，然后逐渐增加冻结层厚度，直至冻结到管中心而堵塞管道。 由上述介质冻结过程分析可知，管内介质冻结是一个不稳定的传热过程。由于不稳定传热过程的计算比较复杂，因此，在工程上一般采用简化方法，即按照稳定传热的热平衡方法计算防止冻结的保温层厚度，并适当考虑安全因素。 02 工艺管道的防冻设计 对于介质内含水的设备和管道，采用保温、伴热的方式防冻，亦采用设置坡度排液、辅助管道的方式防冻。对下列设备管道进行防冻设计：①循环吸收液管道；②工艺循环水管道；③后产物处理管道；④脱硫塔；⑤泵、槽类尽量放在室内。管道的防冻方式采用保温和伴热两种。为了防止管道或设备被冻坏，根据介质间断的时间计算出保温层的厚度。 加热保温是化工物料输送管道常用的一种保温形式，将输送管道向环境中的散热量用加热的办法加以补偿，使输送管道中物料温度保持不变或不冻结。 03 防冻保温管道的布置要求和防冻措施 所有易冻管道，均要按照防冻要求配管，压缩机、水泵、安全阀、泄压阀、公用工程管道也有其特殊防冻措施，处理方法如下。 1埋地水管道 工业用水管道一般直径较大，且在寒冷地区需考虑防冻，故多采用埋地敷设的方法。直径较大的管道一旦发生结冰只是在管道内壁结1圈冰，虽然不会堵塞管道，但其流量会受到限制，考虑到埋地管道不易清理，通常将其埋至冰冻线以下，以保证管道内介质不会结冰。 2冰冻线以上的水管道 布置要求 (1)在寒冷地区埋地敷设的水管道引出地面时，应根据工艺要求，在冷却水出入口总管上设置切断阀、防冻排水阀和长流水等措施。寒冷地区冰冻线以上水管的防冻管道安装形式见图1～图4。其中，循环水时可采用