石油化工裝置中疏水閥及其伴熱閥組的安裝

馬小琪 楊明剛 王金華（洛陽瑞澤石化工程有限公司 河南 洛陽 471003）

一、概述

石油化工裝置生產過程中，由于地域、原料、溫度、壓力以及工藝要求等條件的不同，為維持生產操作及停輸期間管內介質溫度，需對裝置內的工藝管線進行蒸汽或者熱水伴熱，提高介質的流動性，防止介質在寒冷天氣下發生冰凍而引起的安全事故，因此化工裝置內伴熱及疏水閥組的設置直接關系著工藝生產的安全和高效，具有很重要的意義。

二、管線伴熱的設計要求

原油管線，餾分大于280℃，溫度低于100℃以下的油品管線都需要伴熱，以防油品在管內凝固。個別重質油品如減壓渣油、氧化瀝青、丙烷（戊烷）脫瀝青介質溫度200℃也要伴熱。

1.管線伴熱有蒸汽，也有高溫熱水（近年為降低能耗，各煉廠都開展低溫熱利用）90℃-110℃、PN0.6-1.0Mpa。

2.PN3.5Mpa、t=435℃過熱蒸汽排凝不允許使用疏水器，可使用串聯2個DN10節流閥進行疏水。

3.蒸汽、熱水伴熱盡量集中給水、給氣，集中排凝。

（1）疏水器的口徑選擇按伴熱管的凝結水量，不按伴熱管管徑。

（2）一根伴熱管一個疏水閥，即使伴熱管長度不足，也不能2根伴熱管合用一個疏水閥。因為2根伴熱管壓降不可能一樣，壓降低的會“搶量”，而另一根壓降高的會終止疏水。

4.疏水閥組典型布置：

5.伴熱高溫熱水的給水和回水可參照蒸汽伴熱的給氣及疏汽器閥組的典型布置圖進行，設計時不要疏水閥即可。

三、蒸汽伴熱管線伴熱原則

為維持正常的介質輸送壓力，就要保證介質的輸送溫度，就要補充保溫管線的熱損失。重柴油：70～75℃出裝置，輕柴油：40～50℃出裝置，常渣：90～100℃。

1.對重柴油以上的餾分油和原油進出裝置進行伴熱；

2.伴熱方法：蒸汽，熱水，電伴熱，熱載體等。本文只介紹蒸汽和熱水。

3.對工藝提出要求的管線①集中供熱水、蒸汽，集中疏水、排水；②部分分散供蒸汽，集中疏水排凝。

4.管線走向，原則上高點供汽，低點排凝，管線走向步步低。不允許出現正U形，如果不得已出現正U形要在低點設排凝口。熱水供熱為低點給水，高點回水。

5.原則上一根伴熱管終點一個疏水閥組。不允許兩根管共用一個疏水閥組，因為阻力小的先搶排量，阻力大的就形成死管。

6.伴熱管及介質溫度、環境溫度的管長選擇原則是保溫散熱量等于伴熱供熱量。裝置伴熱一般用DN20的無縫管，蒸汽介質可在150米，熱水可在120米。

7.外伴熱管的結構。通過支架時要選用管托。

8.外伴熱管保溫外殼一般選用大一級管徑的保溫管殼。

9.每根伴熱管進、出口兩端必須設置切斷閥。不允許兩根并聯伴熱管共用一個進、出口管切斷閥。每個進出口切斷閥后應設一個帶軟管接頭的放空閥，以停工掃線用。

10.疏水器的選型，常用的以雙金屬片，熱動力式、脈沖式為主。

（1）倒吊桶式、浮球式，都屬于浮力密封式，其體積大，但蒸汽損失最小，1-2%

（2）熱動力雙金屬片式、膜盒式、隔膜式是利用金屬片或不同材質的雙金屬片熱脹冷縮的機理來控制排水口的開閉，它的效率約損失5-8%。

（3）脈沖式是利用閥芯微孔排水，間隙式排凝結水，蒸汽損失20%以上。但重量最輕。是目前煉油化工廠最常用的疏水器，相對結構簡單，價格也低。容易保養維修。熱動力式，脈動式疏水器都是閥芯小孔排水，閥體內沒有多余容積，所以對水質中所含雜質要求高。

（4）熱水外伴熱管

近年來為提高煉廠的能耗，開發低溫熱的利用，煉廠內都設有熱水換熱站，分高溫熱水和低溫熱水兩種，以回收各裝置的低溫熱。

1、高溫熱水，操作壓力：0.8～1.0MPa，溫度：95～115℃；

低溫熱水，操作壓力：0.8～1.0MPa，溫度：50～70℃。

2、高溫熱水在北方煉廠主要用在裝置的上。

3、被伴熱管線介質在可流動性。①大于30厘米；②凝點小于60℃的介質。

4、伴熱管線不小于DN20，一般用DN20和DN25，大管線可用雙管伴熱，而不用DN15的小管。

工藝管徑DN 伴熱根數

≤100 1×20

≤150 1×25

200～400 2×25

5、伴熱管長度：一般伴熱長度是蒸汽管長的0.8倍。

6、伴熱走向：低點供熱，高點排放。伴熱管線走向要以步步高為原則，出現倒U型時，在倒U型頂部會出現氣袋，就會形成“氣阻”，使伴熱熱水不通。解決的辦法是在U形的高點設放空閥，將不凝氣排空。

7、保溫管殼同蒸汽保溫管殼選取。

8、伴熱管線過支架時選用管托高不小于150mm。

[1]張德姜，王懷義，劉紹葉等.《石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊》.第一篇,設計與計算-4版。ISBN 978-7-80229-998-6.

[2]王少蓋，鄭學鋒等.《化工工藝管道蒸汽伴熱管的設計》.

[3]趙金立，初鵬，張勇，范承武，李國清.《石油化工裝置基礎工程設計內容規定》和《石油化工裝置詳細工程設計內容規定》.