傳統型伴熱站與集約型伴熱站的區別探討

陳玲玲

（神華寧煤集團煤制油項目建設指揮部，寧夏 銀川 750001）

傳統型伴熱站與集約型伴熱站的區別探討

陳玲玲

（神華寧煤集團煤制油項目建設指揮部，寧夏 銀川 750001）

對管道伴熱而言，伴熱設計主要是為了防止管內流體因溫度下降而凝結、產生凝液或黏度升高，以及為保持管內流體溫度穩定，在管外或者管內采用的間接加熱的方法。在石油化工行業中，通常采用傳統型伴熱站，但是隨著伴熱技術的發展，集約型伴熱站得到廣泛地應用。因此，本文就針對傳統型伴熱站與集約型伴熱站的區別展開論述。

傳統型；集約型；伴熱站；區別

在石油化工管道運行過程中，石油化工單位通常會采用伴熱的方法，以防止管內流體因溫度下降而凝結、產生凝液或黏度升高，以及保持管內流體溫度穩定，從而保證整個系統的正常供給。在通常情況下，伴熱方式有很多種，可以滿足各種介質管道輸送工程。但對工藝管道介質環境條件非常復雜，在選擇伴熱介質過程中，要提升工藝技術。隨著伴熱技術的發展，傳統型伴熱站受到了嚴峻的挑戰，朝著集約型伴熱站的方向發展。因此，本文就針對傳統型伴熱站與集約型伴熱站的區別進行探討。

一、伴熱介質

在通常情況下，伴熱站選擇熱水、蒸汽、熱載體以及電熱作為伴熱的介質，以滿足實際需要。第一，熱水。熱水主要適用于溫度不高或者不能采用高溫伴熱的情況下，尤其伴熱點布置非常集中時，可以優先使用熱水。第二，蒸汽。蒸汽作為伴熱介質在國內外石油化工企業中獲得廣泛應用，主要因為在石油化工行業副產的蒸汽較多，蒸汽較易取得，另外采用蒸汽伴熱操作起來比較方便，具有很大冷凝潛熱，并且溫度容易調節。第三，熱載體。在實際運行過程中，如果采用其他伴熱介質滿足不了工藝溫度要求時，可以采用熱載體，比如聯苯-聯苯醚或加氫聯三苯等。在一般情況下，熱載體主要用于管道內介質溫度超過150℃的伴熱系統。第四，電熱。主要依靠電能作為熱源。電熱比較安全，施工操作起來比較方便，能夠有效地控制管道內部溫度，有效防止溫度過高。

二、伴熱方式

第一，內伴熱管伴熱方式。在主管道內部安置伴熱管，通過伴熱介質釋放出熱量，從而有效補償主管內介質的熱損失。內伴熱管方式具有很高的熱效率，在實際應用過程中，可以節省部分伴熱介質消耗。但是內伴熱管伴熱方式不適用于輸送具有腐蝕性和熱敏性的介質。運行過程中，維護人員要重視伴熱管的熱變形問題，避免出現伴熱管脹裂事故，要做好相應的維護維修工作。第二，外伴熱管伴熱方式。外伴熱管伴熱方式被普遍應用在石油化工行業中。對外伴熱管而言，釋放出來的熱量，其中一部分用來補充主管的熱損失，另外一部分發揮保溫層的作用，從而代替主管的熱損失，這種外伴熱方式的保溫結構，能夠大大減少熱源損耗。

第三，夾套伴熱。夾套伴熱是在工藝管線外面再安裝一個套管，主要利用了套管式熱換器原理。運行過程中只要維持伴熱介質溫度高于或者等于內管介質溫度，就能起到良好的保溫效果，提升伴熱效率。

三、傳統型伴熱站與集約型伴熱站特點比較

隨著伴熱技術的發展，傳統型伴熱站受到了嚴峻的挑戰，朝著集約型伴熱站的方向發展。下面針對傳統型伴熱站與集約型伴熱站特點進行比較。

（一）傳統型伴熱站

傳統型伴熱站是由碳鋼管焊接構成輸送管線，保溫材料多為巖棉管（巖棉氈），或復合硅酸鹽、老式珍珠棉單向扎綁，抹面后在外部包以鍍鋅鐵皮保護內部的保溫層以及管線。根據以往項目運行經驗，傳統型伴熱站管網保溫效果不理想，熱損失嚴重，大大影響了系統的正常運行。傳統伴熱站運行一段時間以后，管線銹蝕嚴重，降低了運輸質量和傳熱能力。疏水閥受到管線銹蝕的影響也很容易堵塞和損壞，導致傳統型伴熱站跑冒滴漏嚴重。在施工安裝過程中，傳統型伴熱站按設計圖紙要求在現場進行預制，就位后分別焊接、安裝至被伴熱介質管線，和被伴熱管線吹掃、試壓及保溫完成后驗收交工。

（二）集約型伴熱站

集約型伴熱站整體采用304或316L不銹鋼管。其中預制絕緣管采用304或 316不銹鋼管作為輸送管線，全程無焊接點，在管線與外套材料之間采用玻璃纖維（玻璃編織物）交錯纏繞構成緊密牢固的保溫層，并始終保證管線處于保溫層的中心位置，采用聚氯乙烯作為絕緣外套材料。在施工安裝過程中，集約型伴熱站和預制絕緣管及伴熱裸管均在工廠進行預制，現場就位后通過卡套將伴熱站、預制絕緣管和伴熱裸管進行連接，和被伴熱管線吹掃、試壓及保溫完成后驗收交工。其中，預制絕緣管為工廠預制好的保溫管道，現場不需要再進行保溫施工工作。

四、傳統型伴熱站與集約型伴熱站技術經濟比較

（一）伴熱材料

1.伴熱站本體材料。在傳統型伴熱站中，很多企業根據項目工程規定，大多采用無縫碳鋼管和閥門，這種材料在夏季伴熱站停運時很容易出現銹蝕，維護管理難度比較大。而集約型伴熱站多采用304或者316L分配管、管件和閥門，這種材料不容易被銹蝕。2.伴熱管材料。在伴熱管材料選擇過程中，傳統型伴熱站多選擇無縫碳鋼管，在使用過程中很容易出現腐蝕的情況。而集約型伴熱站主要采用304或者316L不銹鋼管，外套材料主要采用聚氯乙烯，最低安裝溫度能夠達到零下20℃，最高服務溫度可達105℃。采用的保溫材料主要是玻璃纖維。就整體而言，集約型伴熱管不容易被腐蝕。

（二）制作安裝

1.在進行伴熱站本體制作安裝過程中，傳統型伴熱站主要采用現場預制的方式，在進行水壓試驗以后，與伴熱管線一起進行保溫施工。而集約型伴熱站主要采用工程預制的方式，在做好水壓試驗以后才能出廠。在施工現場與混凝土基礎固定后安裝即已完成。總的來說，集約化伴熱站摒棄了傳統落后的制作安裝方法，提高了施工效率，施工操作起來更加地便利快捷。

2.在進行至被伴熱介質主管伴熱管安裝過程中，傳統型伴熱站焊接工作量很大，同時需要在管道安裝現場進行保溫材料施工，增加了管道安裝施工的時間。而集約型伴熱站在伴熱站和主管的伴熱管連接點只有兩個，可以通過卡套進行連接，施工量很小。另外，管道自帶保溫層和保護層，不需要再進行現場保溫施工，能夠有效降低施工工作量，提升操作施工效率。

3.在進行伴熱管固定過程中，傳統型伴熱站主要采用現場制作管道支架的方式，大大增加了施工工作量，需要投入大量的維護管理措施。而在集約型伴熱站管道固定過程中，操作人員只要把管道放入鋁合金橋架，進行必要的捆扎就算完成任務了，相比傳統型伴熱站，集約型伴熱固定施工起來更加便利和快捷。

4.在進行伴熱裸管的安裝過程中，傳統型伴熱站需要將9m、12m的碳鋼管焊接在一起，管道焊接工作量很大。而集約型伴熱站大多采用不銹鋼裸管卷材，施工過程中像鋪設電纜一樣，在需要的地方截斷用卡套連接即可，施工難度和焊接工作量都比較小。

（三）維護管理

在伴熱站以及伴熱管運行維護管理過程中，傳統型伴熱站和伴熱管因焊接點比較多，潛在的泄露點比較多，且碳鋼管稍有保護不當很容易銹蝕，導致疏水閥容易堵塞損壞。在維修堵漏過程中保溫層會受到嚴重的破壞，大大降低了保溫效果，導致熱損失比較嚴重。在維護管理過程中需要投入一定的人力、物力和財力，維護管理難度較大。對集約型伴熱站而言，材料和管道都是由工廠預制，并且管道連接點較少，潛在的泄露風險減少，大大減少熱損耗量。集約化伴熱站融入大量的科技元素，具有節能熱損小的特點，而且沒有過多的維護項目，大大降低了伴熱站的維護管理成本。

（四）經濟性對比

以12抽頭Dn15的蒸汽立式伴熱站為例，傳統型伴熱站費用測算大約需要12000元/套，而集約型伴熱站需要19000元/套。從初始投資的角度上來看傳統型伴熱系統較集約化的工程造價低30%左右，但集約化伴熱系統生產運營時熱損小且維護成本低，所以在工程全壽命周期內采用集約化伴熱系統更經濟。

結語

綜上所述，集約化伴熱站具有傳統型伴熱站不可比擬的優勢：集約型伴熱站節省現場空間，可減輕橋架負擔，安裝簡易方便，大大縮短項目安裝時間；另外，集約型伴熱站熱損失小，維護工作量小，基本可以做到零維護。與傳統型伴熱站相比，集約型伴熱站安裝簡易方便，伴熱效果好，科技含量高，使用壽命長，推薦在工廠大面積應用。

［1］陳維剛，逯懷斌.集膚效應電伴熱技術的應用［J］.當代化工，2004（3）：179-182.

［2］溫棟，馬紅軍.電伴熱系統在西氣東輸管道工程中的應用［J］.節能與環保，2004（12）：41-43.

［3］戚學貴，譚曉勇，徐宏，等.伴熱系統及外伴熱管體系性能優化技術評述［J］.天然氣工業，2007（4）：108-111+160.

［4］王雷，吳明，賈馮睿，等.保溫層失效對伴熱稠油管道安全停輸時間的影響［J］.油氣儲運，2013（3）：247-251.

［5］何秉善，周睿.蒸汽伴熱改熱水伴熱的計算和分析［J］.甘肅科技，2009（11）：58-60+5.

TU201.5

A