淺談北部煉廠管道的防凝防凍設計

馬淑玲(中石化洛陽工程有限公司， 河南 洛陽 471003)

淺談北部煉廠管道的防凝防凍設計

馬淑玲
(中石化洛陽工程有限公司， 河南 洛陽 471003)

文章結合作者工作實際，探討了北部地區(qū)煉廠管道防凝防凍設計，主要從常見的管道防凍防凝以及設計中需要注意的問題進行分析，希望通過分析能給同行提供參考。

煉廠管道；防凝；防凍設計；分析

在通常的管道設計中，設計師通常都會考慮到其保溫和伴熱，但是針對防凍和防凝方面卻很容被遺忘，并且我國當前并沒有統(tǒng)一的要求，設計人員通常會根據(jù)自身工作的需求以及時間經(jīng)驗進行設計。因為我國北方的天氣寒冷、氣候惡劣，安裝在此區(qū)域的管道必須要充分重視其保溫裝置的設計，也就不能按照以往的設計進行，這些方面應該提起足夠的重視。筆者根據(jù)北方煉油廠的具體工程要求以及實際需要總結出了當前存在的防凍問題，并且針對當前存在的問題提出解決方案，希望能夠提高我國北方煉油廠的管道質量水平，保證安全生產(chǎn)的進行。

1 幾種常見管道的防凍、防凝設計

管道的防凍和防凝的通常設計方案是保溫和伴熱兩種方式，在具體的設計方案中也是非常常見的管道設計方式，能夠很好的解決管道的防凝防凍。

(1)泵進出口管道的防凍、防凝 泵的出口管道一般會在旁通管的方式來提高其防凍效果。為了避免備用泵中的流動介質發(fā)生凝固的現(xiàn)象，一般會在管道內安裝限流孔板來達到效果，保證泵內的介質能夠正常的在管道內流動，進而通向管口位置。通常來說，防凍循環(huán)管道通常安裝在泵的出口位置的切斷閥門之前與出口之間，限流板必須通過計算才能最終確定[1]，如圖1所示。

圖1 泵進出口管道的防凝防凍設計

該裝置在運行過程中，備用泵的出口D的工作壓力低于B處，就會導致止回閥B點位置形成積液，此時需要旁通的管路將積液從B處輸送會泵，從而實現(xiàn)防凍的效果[2]。

(2)蒸汽管道的防凍、防凝 蒸汽管道可能會形成積液的位置上一般會安裝一個疏水閥。而針對其集分管，在于主管最近的位置上要應該在水平管道上安裝一個切斷閥或者止回閥，同時保證每根支管的末尾部分有分液包和疏水閥，并且在可能存放大量液體的位置安裝排凝閥，這樣系統(tǒng)能夠保證管道內不會存有大量的積液，進而防止管道的凍結。

(3)埋地水管道的防凍、防凝 工業(yè)用管道的口徑通常會非常大，在天氣嚴寒的區(qū)特別發(fā)生凍結的現(xiàn)象，因此一般會使用埋地敷設的安裝方法，其位置一般在凍層以下，避免發(fā)生結冰現(xiàn)象。寒冷地區(qū)中當水管處于地面以上時，要根據(jù)系統(tǒng)中的冷卻器等設備以及可能進行的檢修要求，可以在路面上方安裝切斷閥、排液法以及防凍流水閥等輔助結構。

(4)公用工程管道的防凍、防凝 公用的工程管道在防凍方面一般會使用疏通積液的方法進行，在工業(yè)安裝中一般會設置保溫設施，還會在必要的位置上安裝排放閥和疏水閥，能夠及時的排出管內的積液。公共管道中的設計一般會在其裝置改擴建或者在投入使用中增加公用工程用氣(水)的裝置，設計人員通常會在整個工業(yè)管道中安裝貫穿的整個管橋設施。但是在工程實踐中，因為主管道的末端管路非常長，特別是在溫度非常低的情況下，容易造成管內液體的凍結，針對這種情況，北方煉油所采取的方案是在最后一個通用點出加上截止閥，以盡量的縮短盲管的長度。

(5)排凝管道的防凍、防凝 防凝管的直徑非常小，如果在冬季的管道中出現(xiàn)靜止的液體，那么非常容易出現(xiàn)結冰的現(xiàn)象，并且一旦結冰之后就會堵塞管道的流動，其很難清除，長時間放置會造成管道的破裂，從而引發(fā)泄露現(xiàn)象。設計中一般會將防凝閥安裝在主管距離最近的區(qū)域，用最短的盲管來進行設計，然后然后使用伴熱包將整個閥門包裹。

2 其他注意事項

(1)避免盲腸管段 無論是哪種介質的輸送管路，都應該盡量不設置盲腸管路，以此來避免輸送介質的凍結和凝固。寒冷區(qū)域的架設管道還應該盡量不出現(xiàn)死端等形成靜止液體的區(qū)段，如果不能避免這種管道方式的出現(xiàn)，則盡量的減小其長度，或者通過設置假型管道來實現(xiàn)。

(2)嚴格按照規(guī)范進行伴管設計 SH/T 3040—2012《石油化工管道伴管和夾套管設計規(guī)范》中對于蒸汽伴熱管的最大長度以及U型彎管的上升區(qū)段長度進行了具體的規(guī)定，但是設計人員在進行設計時并沒有充分認識到伴熱對于整體管道的重要性，而僅僅將伴熱設計寄希望與施工現(xiàn)場進行設計?，F(xiàn)場設計人員往往對于設計方案的理解不深刻，且不能整體考慮綜合性，一般會造成管路資源的浪費，這就無形當中增加了現(xiàn)場人員的工作量，并且很難控制工程質量。

3 結論

①工業(yè)管道在進行防凍、防凝的設計過程中，一般會選擇保溫和伴熱兩種，而北方的煉油廠要因為其具體的氣候條件需要進行不同的設計，要盡量的將防凍、防凝設施安裝在其中，同時嚴格執(zhí)行國家標準，提高管道的保溫性能。②設計過程中對于常用的管道形式，尤其是公用管道方面要進行防凍、防凝設計，安裝過程中應該選擇最佳的安裝方式。③選擇高效、節(jié)能的設計方案，同時確保整個管路系統(tǒng)的安全性，還要便于日常的維護和維修，提高經(jīng)濟效益的同時保證運行的安全。

[1]學鋒,段中華.化工廠工藝管道防凍保溫設計方法[J].鄭化肥設計，2013，(04).

[2]薛祖源.淺談石油化工裝置防凍問題[J].化工設計，2014，(02).