张海生

摘 要：化工企业在我国经济发展中扮演着重要角色，随着化工行业的不断进步，化工行业发展过程中的问题逐步暴露出来，也因此越来越受到人们的关注。化工装置中工艺管道的伴热设计是非常重要的一个模块，重视化工工业的相关内容可以保证化工工业正常运行，保证工作人员人身安全。本文以化工装置中工艺管道的伴热设计分析为切入点，希望可以提高产品的品质。

关键词：化工装置;工艺管道;伴热设计;选用原则

化学物品是社会发展过程中不可忽视的一类资源，在人们的日常生活中扮演着重要的角色，而且很多化学物质是一种不可再生的能源。因此，为了高效利用有限资源，需要有高效利用资源的方式，减少资源的浪费。在工艺管道设计和使用时，经常会面临资源的浪费，减少此环节的资源浪费可以提高资源的利用率，下文就管道的伴热设计进行了简单的介绍。

1 工艺管道伴热设计

化工工业在产出过程中因为散热而造成的能源损失非常常见，伴热设计就是为了减少散热导致的能源散失。在生产的各个环节中，通过特定的手段控制设备管道在运行时的热量散失，首先需要考虑的是设备的隔热功能。设备隔热性能优良，可以使热量由散失转换为内部利用，提高能源的利用效率。

2 工艺管道伴热设计选用原则

每一种化工工业设备的伴热装置都有一定的应用要求，在选择伴热设计时应该考虑化工工业的原料特质、制造工艺特点;然后，综合考虑各方面的因素，选择适用的伴热设计，以减少能源的损失。如果考虑不够周全，随意选择可能使选择的技术达不到预期的目标，甚至在选用伴热设计以后使能源的损失更大，甚至会出现一系列的问题，也可能会造成一定的伤害，得不偿失。

2.1 伴热方式适用管道

有一种半圆设计叫做半管和夹管的方式，最终的设计目的是为了弥补内部劣质的消耗。气体管道之中，熱能消耗过程中会产生液体，而且由于化学物质本身的特性，可能会对管道造成一定的伤害，例如腐蚀。在这种情况下，输送物质的效率就会下降，管道的损坏或者堵塞会导致接下来一系列的流程无法进行。在化学物质输送的过程中，有暂停现象会让管道内的温度降低，然后介质凝固，也会影响之后的化学原料运输加工。所以，对于容易出现此类状况的化工工业流程，需要考虑加入伴热设计，减少能源丧失，保证化工工业的相关流程顺利进行。

2.2 伴热设计注意原则

伴热设计在选择时应该考虑凝固点的温度，一般来说，温度在大于等于终端温度时需要考虑采用伴管伴热。在需要引入伴热设计的管道中，输送气体时环境温度较低时，由于介质的温度较低，低于介质的凝固点，使得介质凝固点低于气体介质的露点，这会使环境温度较高，然而温度又比理想的临界温度低。

3 工艺管道伴热设计--以蒸汽伴管为例

3.1 伴热设计的介质选择

伴热设计需要选择介质，介质的选择也会影响到最终的提高能源利用效率的效果，有效减少热能的散失。石油化工装置中常用的伴热设计是蒸汽伴管，在具体设计过程中还是有很多方面需要注意。在选择伴热设计的介质时，主要考虑的介质有水和气。水主要是指达到一定温度的热水，气是当水达到一定温度时生成的水蒸气。热水作为介质，一般情况下是温度较低。虽然介质为热水，但是与蒸汽相比，温度还是相差很大，作为一种热源引入到化工工艺流程。在使用蒸汽作为介质的情况下，温度一般控制在150℃以下。所以，在选择伴热设计时，需要考虑具体的温度，选择适合的介质。

3.2 设计注意事项

蒸汽管道在设计时需要考虑保温的范围，主要适用的情况是设备中选用介质凝固点较高。当整体温度较高时，在多种情况下也会适用，比如介质有腐蚀性，热敏度大。蒸汽伴管也有其特殊之处，因为这种伴管模式是通过蒸汽加热，这种蒸汽一般是饱和的，50℃作为临界点，在输送介质的温度不同时，对于采用的方式和效果也有所差异。

在设计之时，需要首先考虑的是选择符合要求的伴热管，数量类型都需要考虑在内。普通的伴热管采用的频率最高，在特殊情况下也会采用一些半径比较大的伴热管。对于伴热管的管数一般是根据介质的具体情况设计，在绝热等级不同要求之下，伴热管也需要实时进行更改设置。另外，伴热管的补偿要求也是不可忽视的一个方面，在设计时应该将其考虑在内。有需要的话，在流程进行过程中加入内置补偿器;自然补偿器需要设置在管道拐弯处，固定设置，保护保温的设置。伴管固定时，必须选择用一些特殊材料捆绑，为了提高保温效果可以加入保温垫。在设计过程中有很多需要注意的点，例如蒸汽从顶端引出，尽可能减少蒸汽输送的流程和路径长度，尤其是U型管道，在经过U型管道时会出现各种问题，所以要尽可能避免通过U型管道;凝结水从最低端引出收集。在整个流程进行过程中，应该注意防止蒸汽进入凝结水收集端，否则会影响最终的收集效果，甚至影响整个流程进行的流畅程度。

总之，化工工业采用的原料一般都是不可再生的资源，在物以稀为贵的大背景之下，在从事化工工业加工时更应该注重资源的利用效率，保证资源可以充分发挥它的作用，尽可能减少能源在利用过程中不必要的能源损耗。化工工业发展至今已经较为成熟，各种防止能源散失的设备都在不断的引进和完善，即使如此，也应该时刻谨记减少能源损失，促进我国化工工业的不断发展。

参考文献：

[1]周小刚.石油化工装置中工艺管道的伴热设计探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2013（18）：265-265.

[2]魏琦.石油化工装置中工艺管道的伴热设计探讨[J].中国化工贸易，2014（27）：72-72.