《SH3126-2001_石油化工仪表及管道伴热和隔热设计规范综述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《SH3126-2001_石油化工仪表及管道伴热和隔热设计规范综述（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、SH 3126-2001石油化工仪表及管道伴热和隔热设计规范1总则1.0.1本规范适用于石油化工企业自动控制工程仪表及管道的伴热和隔热设计。1.0.2执行本规范时，尚应符合现行有关强制性标准规范的要求。SH 3126-20012名词术语2.0.1隔热(Thermal insulation insulation) 保温与保冷的统称。2.0.2保温(Heat insulation) 为减少设备、管道及其附件向周围环境散热，在其外表面采取的包覆措施。2.0.3保冷(Cold insulation) 为减少周围环境中的热量传入低温设备和管道内部，防止低温设备和管道外壁表面凝露，在其外表面采取的包覆措施
2、.2.0.4隔热层(Thermal insulation layer) 对维持介质温度稳定起主要作用的隔热材料及其制品.2.0.5隔热结构(Thermal insulation construction) 由隔热层、防潮层、保护层等组成的结构综合体。2.0.6电伴热(Electrical heat-tracing) 利用电伴热带或其他电加热设施来补充被伴热物体在使用过程中所散失的热量，以维持介质温度在某一范围内。2.0.7维持温度(Maintain temperature) 设计伴热系统使被伴热物体在设计条件下保持一定温度。2.0.8最大维持温度(Maximum maintain temper
3、ature) 电伴热系统能够连续保持被伴热物体的最大温度。2.0.9终端连接(End termination connection) 相对于电源端的电伴热带的终端连接。2.0.10温度控制器(Thermostat controller) 能检测和控制电伴热系统温度或电伴热系统所处的环境温度的一种现场仪表。它可在现场控制电伴热带的通电和断电，并可向外发出报带触点信号。3仪表伴热、隔热方式3.1蒸汽伴热3.1.1凡符合下列条件之一者，采用蒸汽伴热:1在环境温度下有冻结、冷凝、结晶、析出等现象产生的物料的测量管道、取样管道和检测仪表:2不能满足最低环境温度要求的场合。3.2热水伴热3.2.1凡符合下
4、列条件之一者，可采用热水伴热:1不宜采用蒸汽伴热的场合;2没有蒸汽源的场合。3.3电伴热3.3.1凡符合下列条件之一者，可采用电伴热:1要求对伴热系统实现遥控和自动控制的场合:2对环境的洁净程度要求较高的场合。3.4隔热(保温及保冷)3.4.23.4.1凡符合下列条件之一者，应采用保温隔热:1对于热流体(如蒸汽、热水或其它高温物料)的仪表检测系统;2采用保温隔热方式可保证仪表和管道正常工作的检测系统;3凡需伴热的场合:4伴热用的蒸汽管道或热水管道、冷凝回水管道、电伴热带等。3.4.2对于冷流体仪表检测系统应采用保冷隔热。3.5伴热隔热设计中有关温度的规定3.5.1仪表管道内介质温度:20-80
5、1C.3.5.2在使用环境温度下，保温箱内的温度:5-201C.3.5.3处于露天环境的伴热隔热系统，大气温度应取当地极端最低温度:安装在室内的伴热隔热系统，应以室内最低气温作为计算依据。3.6伴热方式3.6.1伴热方式分为重伴热和轻伴热(仅对蒸汽、热水伴热而言)。 1重伴热是指伴热管道直接接触仪表及仪表测量管道，如图3.6.3 (a), (b)所示; 2轻伴热是指伴热管道不接触仪表及仪表测量管道或在它们之间加一隔离层，如图3. 6. 3 (c),(d)所示:3.6.2在被测介质易冻结、冷凝、结晶的场合，仪表测量管道应采用重伴热:当重伴热可能引起被测介质汽化时，应采用轻伴热或隔热。3.6.3根
6、据介质的特性，按图3.6.3确定相应的伴热形式。3.7其它3.7.1蒸汽流量测量，当环境温度低于0时，平衡容器至变送器之间的测量管道应伴热和隔热;节流装置至平衡容器之间的测量管道应隔热。3.7.2当环境温度下仪表不能正常工作时，应设置仪表保温箱。3.7.3仪表保温箱可采用蒸汽伴热、热水伴热或电伴热.当电伴热保温箱在爆炸危险场所使用时，其电伴热系统的防爆级别应符合现行爆炸及火灾危险环境电力装置设计规范GB50058的规定。4伴热系统的计算4.1燕汽用众的计算4.1.1伴热蒸汽宜采用低压过热或低压饱和蒸汽，其压力应根据环境温度，仪表及其测量管道的伴热要求选取0.3MPa (A), 0.6MPa (
7、A)或1. 0MPa (A).4.1 .2伴热系统总热量损失Qs为每个伴热管道的热量损失之和，其值应按下式计算:4.1.3蒸汽用量应按下式计算:在实际运行中，应考虑下列诸多因素，取K,=2作为确定蒸汽总用量的依据。1蒸汽管网压力波动;2隔热层多年使用后隔热效果的降低:3确定允许压力损失时误差:4管件的热损失;5疏水器可能引起的蒸汽泄漏。4.2热水用量的计算4.2.1热水用量凡应按下式计算:热水管道进水温度t1及回水温度t2均与仪表管道内介质的特性(如易聚合、易分解、热敏性强等)有关。热水压力应满足热水能返回到回水总管。4.3电伴热的功率计算4.3.1电伴热带的功率可根据仪表测量管道散热量来确定
8、，管道散热盘按下式计算: 4.3.2管道阀门散热量按与其相连管道每米散热量的1.22倍计算。SH 3126-20015伴热系统的设计5.1蒸汽伴热系统5.1.1蒸汽伴热系统，应满足下列要求: 1仪表伴热用蒸汽宜设置独立的供汽系统。对于少数分散的仪表伴热对象，可按具体情况供汽。 2蒸汽伴热系统包括总管、支管(或蒸汽分配器)、伴热管及管路附件。总管、支管(或蒸汽分配器)、伴热管的连接应焊接或法兰连接，接点应在蒸汽管顶部。 3蒸汽伴热管及支管根部应安装切断阀，如图5.1.1所示。 4蒸汽总管最低处应设疏水器，特殊情况下应对回水管伴热。 5.1.2蒸汽伴热管的材质和管径，可按表5.1.2选取。5.1.
9、3总管、支管的选择，应满足下列要求: 1伴热总管和支管应采用无缝钢管。 2伴热总管和支管的管径按表5. 1.3-1选择。3最多伴热点数按表5.1.3一2选取。5.1 .4冷凝、冷却回水管的选择，应满足下列要求: 1一般情况下，蒸汽伴热系统应设置冷凝、冷却回水总管，并将冷凝、冷却回水集中排放。 2蒸汽伴热冷凝回水支管管径宜按表5.1.3一2中伴热支管管径或大一级选用。5.1 .5每个蒸汽伴热系统应单独设置一台凝液疏水器。5.2热水伴热系统5.2.1仪表伴热用热水宜设置独立的供水系统，对于少数分散的仪表伴热对象，可视具体情况供水。5.2.2热水伴热管的材质和管径参照表5.1。2。5.2.3热水伴热
10、总管和支管应采用无缝钢管，相应的管径可由下式计算:5 .2.4一般情况下，应采用集中回水方式，并设置冷却回水总管. SH 3126-20015.3电伴热系统5.3.1电伴热系统，应满足下列要求: 1电伴热系统一般由配电箱、控制电缆、电伴热带及其附件组成。附件包括电源接线盒、中间接线盒(二通或三通)、终端接线盒及温控器。 2为精确维持管道或加热体内的介质温度，电伴热带可与温控器配合使用。重要检测回路的仪表及测盘管道的电伴热系统应设置温控器。 a温度传感器应安装在能准确测量被控温度的位置。根据实际需要将温度传感器安装在电伴热带上构成测量电伴热带温度的测量系统，见图5.3.1-1;也可将温度传感器安
11、装在环境中构成测量环境温度的测量系统，见图5.3.1-2. b在关键的电伴热温度控制回路中，宜设温度超限报警。 3电伴热系统的供电电源宜采用220V. AC 50Hz，宜设置独立的配电系统或供电箱，并安装在安全区。配电系统应具有过载、短路保护措施。每套电伴热系统应设置单独的电流保护装置(断路器或保险丝)，满负荷电流应不大于保护装置额定容量值的8070. 4配电系统应有漏电保护装置。 5电伴热系统控制电缆线径应根据系统的最大用电负荷确定，导线允许的载流量不应小于电伴热带最大负荷时的1.25倍.配电电线电缆的选择应符合现行石油化工仪表供电设计规范SH3082的规定.电缆应采用铜芯电缆，电缆线路应无
12、中间接头。 6保温箱的伴热宜选定型的电保温箱，并独立供电。 7在爆炸危险场所，与电伴热带配套的电气设备及附件应满足爆炸危险场所的防爆等级，并符合现行爆炸及火灾危险环境电力装置设计规范GB50058的规定。5.3.2常用电伴热带的适用场合 1自限式电伴热带:由特殊的导电塑料组成，用于维持温度不大于130的场合，其输出功率随温度变化而变化;可任意剪切或加长:可交叉敷设; 2恒功率电伴热带:由镍铬高阻合金组成，用于维持温度不大于150的场合，其单位长度输出功率恒定;可任意剪切或加长; 3串联电伴热带:由一根或多根合金芯线组成，用于维持温度不大于150的场合，其输出功率随电伴热带长度的变化而变化。5.
13、3.3电伴热带的选型，应符合下列规定: 1宜选用并联结构的自限式电伴热带和单相恒功率电伴热带; 2非防爆场合选用普通型电伴热带;防爆场合必须选用防爆型电伴热带;在要求机械强度高、耐腐蚀能力强的场合，应选用加强型电伴热带。5.3.4电伴热带的规格及长度确定，应符合下列规定: 1应根据管道维持温度及最高温度确定电伴热带的最高维持温度。 2应根据管道散热量确定电伴热带的额定功率。当管道单位长度散热量大于电伴热带额定功率，且两者比值大于1时，用以下方式修正: a当比值大于1.5时，采用两条及以上的平行电伴热带敷设: b当比值在1.1-1.5之间时，宜采用卷绕法; c修改隔热材料材质或管道隔热厚度。 3
14、确定电伴热带长度时，每个弯头需电伴热带长度等于管道公称直径的二倍;每个法兰需电伴热带长度等于管道公称直径的三倍。SH 3126-20016隔热设计6.1仪表管道的隔热结构6.1.1隔热结构由隔热层和保护层两部分组成. 仪表管道的隔热可以采用管道隔热中常规的现场绑扎法，也可用测量管道、伴热管、隔热层和保护层一体化的管缆法。6.2隔热层厚度设计仪表管道隔热层厚度按下列公式计算:6.2.2保温箱隔热层厚度Sb，按下列公式计算: 6.2.3仪表管道允许热损失值，可按表6.2.3的数据确定。qc值6.2.66.2.4每台仪表保温箱的热损失定为500 X 4. 1868kJ/h o6.2.5热水伴热允许热
15、损失，可根据不同的大气温度，按表6.2.3中0. 3MPa的蒸汽压力选取相应的蒸汽伴热隔热层的厚度，可根据大气温度按表6.2.6中数值选取。6.2.7热水伴热隔热层厚度也可参照表6.2.6中的数值选取。6.2.8电伴热隔热层厚度也可参照表6.2.6中的数值选取。6.3隔热层和保护层材料选用6.3.1隔热层和保护层材料应按现行石油化工企业设备和管道隔热设计规范SH3010的规定选用。常见的隔热材料及其组合可按附录A, B选用。DN - 25mm的管道隔热，宜选用机编硅酸铝保温绳与铝箔扎带组合;40 , DN 200mm的管道隔热，可选用硅酸铝管壳、复合硅酸盐管壳、岩棉管壳与镀锌薄钢板组合，也可选用硅酸铝纤维卷毡与镀锌薄钢板组合。6.3.
