廣東化工2016年第1期www.gdchem.com第43卷總第315期蒸汽伴熱與電伴熱在化工工程中的應(yīng)用分析牛艷輝(洛陽(yáng)圣力石化技術(shù)工程有限公司工程部,河南洛陽(yáng)471000[摘要]伴熱作為一種有效的管道保溫及防凍措施已廣泛應(yīng)用于化工工程建設(shè)中,最常用的兩種伴熱方式是蒸汽伴熱和電伴熱,文章對(duì)蒸汽伴熱和電伴熱及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述,通過化工工程實(shí)例對(duì)兩種伴熱方案進(jìn)行分析比較,并給予工程效益分析關(guān)鍵詞]蒸汽伴熱;電伴熱:優(yōu)缺點(diǎn);工程效益分析[中圖分類號(hào)]TQ[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1007-1865(2016)0100602-02Application Analysis on Steam Tracing and Electric Tracing in ChemicalEngineeringNiu Yanhui(The Engineering Department, Luoyang Shengli Petrochemical Technology Engineering Co, Ltd, Luoyang 471000, China)Abstract: Heat tracing, as a kind of effective pipe heat preservation and antifreeze measure has been widely used in chemical engineering construction. The twomost commonly used ways of heat tracing are steam tracing and electricity tracing. In the paper, the steam tracing and electric tracing, as well as their advantages anddisadvantages are elaborated briefly. Comparative analysis on the two heat tracing schemes are provided by chemical engineering examples and also the engineeringbenefit analysis is givenKeywords: steam tracing: electric tracing: the advantages and disadvantages: engineering benefit analysis伴熱作為一種有的管道保溫及防(描滴已廣應(yīng)用于化2電伴熱及其優(yōu)缺點(diǎn)直接或間接的熱交換補(bǔ)充被伴熱管道的熱損失,達(dá)到升溫、保溫21l電伴熱或防凍的工作要求。工藝管道的伴熱方式有4種:內(nèi)伴熱管伴電伴熱是指用電能補(bǔ)充被伴熱物體在工藝過程中的熱損失外伴熱管伴熱、夾套伴熱、電伴熱。工藝管道常用的伴熱介質(zhì)為使其溫度維持在一定的范圍內(nèi)的伴熱技術(shù)熱水、蒸汽、熱載體和電熱。而最常用的兩種伴熱方式是蒸汽伴22電伴熱的優(yōu)點(diǎn)熱和電伴熱。(1)維修費(fèi)用低:自控電伴熱幾乎不需要修理,按規(guī)定每年只1蒸汽伴熱及其優(yōu)缺點(diǎn)需要搖表測(cè)絕緣即可。(2)可靠性:在過去電伴熱的可靠性是不能讓人十分滿意的1.1蒸汽伴熱蒸汽外伴熱是目前國(guó)內(nèi)外化工裝置普遍采用的一種通過蒸汽加熱器不會(huì)被其自身放熱損壞。這消除了大多數(shù)聚合絕緣及恒定伴熱管道散熱來補(bǔ)充被保溫管道的熱損失的一種傳統(tǒng)的保溫方功率加熱器的常見故障。當(dāng)然卓越的無機(jī)礦物絕緣電纜大大提高了高溫電加熱系統(tǒng)的可靠性.2蒸汽伴熱的優(yōu)點(diǎn)3)溫度控制:盡管沒有熱動(dòng)開關(guān)或任何控制系統(tǒng),電伴熱系(1)高熱輸出:伴熱管放出的熱量,一部分補(bǔ)充主管內(nèi)介質(zhì)的統(tǒng)通常也能比蒸汽伴熱提供較好的溫度控制。如果帶有熱動(dòng)開熱損失,另一部分通過管外保溫層散失到四周環(huán)境。采用硬質(zhì)?；蚩刂葡到y(tǒng)就可以達(dá)到更精確的溫度控制?？煞乐篃崦艚橘|(zhì)管道溫預(yù)制外殼要使主管與伴熱管間有一空間,這樣使伴熱小管放出過熱的熱量可幾乎全部補(bǔ)償主管的熱損失。蒸汽伴熱系統(tǒng)為管道提供(4)安全:自調(diào)式加熱器和接地回路斷路器是對(duì)安全的有效保大量的熱。金屬伴管和金屬管道之間有非常高的導(dǎo)熱率,即使在證。自調(diào)加熱器消除了潛在的高溫問題,接地回路斷路器將電氣保溫?fù)p壞的情況下對(duì)伴熱系統(tǒng)溫度影響也不會(huì)很大故障的危險(xiǎn)減到最小(2)高可靠性:當(dāng)然許多因素會(huì)導(dǎo)致蒸汽伴熱系統(tǒng)故障,例如(5)監(jiān)測(cè)能力:電伴熱系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任何溫度的監(jiān)測(cè),在任管道泄漏、蒸汽疏水器故障、但很少有潛在的問題會(huì)影響其溫度何溫度點(diǎn)都可通過高報(bào)和低報(bào)系統(tǒng)得到監(jiān)控。(3)安全性:盡管蒸汽灼傷也是很普遍的,但相比于電伴熱其安全性還是很高的。象o節(jié)能:電伴熱可向每個(gè)需加熱的用戶提供精確的加熱無需(4)廢汽利用:石化工廠內(nèi)有過量低壓蒸汽,那么就可將其用23電伴熱的缺點(diǎn)于伴熱,同時(shí)為了節(jié)約蒸汽,可在裝置區(qū)內(nèi)設(shè)兩個(gè)蒸汽伴熱系統(tǒng)(1)投資高:電伴熱與蒸汽伴熱相比要求較高的設(shè)計(jì)水平分別供常年及冬季伴熱用,到夏季可將冬季伴熱管閥門關(guān)掉。從(2)低的能量輸出:由于電伴熱不會(huì)提供大量過剩能量,所以而降低伴熱經(jīng)濟(jì)費(fèi)。它對(duì)保溫的損壞、環(huán)境溫度低于設(shè)計(jì)等因素都會(huì)有影響。1.3蒸汽伴熱的缺點(diǎn)3)可靠性較差,盡管它已有很大改進(jìn),許多操作人員仍不愿1)節(jié)能性差熱系統(tǒng)總能量消耗通常是保持伴管在所采用電伴熱需溫度實(shí)際能量的20倍。蒸汽伴管本身就消耗掉過量能量,若蒸汽伴熱管冷凝水管保溫維護(hù)不好,時(shí)有凍結(jié)而影響生產(chǎn),特別是3蒸汽伴熱和電伴熱方案工程效益分析在輸送、儲(chǔ)存一些腐蝕性強(qiáng)的物料時(shí),易造成管材局部蝕穿以某化工裝置1000m長(zhǎng)工藝管道伴熱為例,對(duì)采用蒸汽伴熱重影響正常生產(chǎn)。同時(shí)蒸汽疏水器、蒸汽泄漏以及供給及返回系和電伴熱方案進(jìn)行分析比較統(tǒng)都浪費(fèi)了大量能量3.1投資比較2)溫度控制能力差:蒸汽伴熱系統(tǒng)對(duì)溫度的控制能力很差31.1蒸汽伴熱方案管子只能達(dá)到一個(gè)蒸汽溫度與環(huán)境溫度之間的平衡溫度。由于蒸(1)伴熱管道:按工藝要求選用1根DN20伴熱鋼管,管線全汽溫度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于物料所需保持的溫度范圍,調(diào)溫不當(dāng),便長(zhǎng)1000m,總重量227tODN20,2.27KGm),單價(jià)為5000元/t,會(huì)造成局部物料過熱則材料費(fèi)為5000×227=11350元:安裝費(fèi)用(包括安裝材料和人工(3)高的安裝和維護(hù)費(fèi)用:除原始安裝外,在操作中泄漏必須工資)為7850維修,蒸汽疏水器必須檢査或更換(故障),熱管線維護(hù)等,這都2)伴熱管AV凵中國(guó)煤化工保護(hù)層為鋅鐵皮需要很高的費(fèi)用。全長(zhǎng)1000m。CNMHG安裝費(fèi)用為420予(件熱和疏水系統(tǒng):伴熱管給汽閥、疏水器切斷閥、疏水器收稿日期]2015-10-14[作者簡(jiǎn)介]牛艷輝(198洛陽(yáng)市人,大專,化工工程管道設(shè)計(jì)人員。2016年第1期廣東化工第43卷總第315期www.gdchem.com及疏水器檢查閥等費(fèi)用為5000元,安裝費(fèi)用為3000元3222維修費(fèi)用312電伴熱方案伴熱幾乎不需要維修,按規(guī)定每年只需要搖表測(cè)絕緣即可(1)電伴熱線:電壓為220V,伴熱溫度為5℃,價(jià)格為人民這里按10000元/年估算。經(jīng)以上分項(xiàng)估算,兩方案的運(yùn)行費(fèi)用估幣133元/m。全長(zhǎng)1000米,則材料費(fèi)用為1000×133=133000元算見表3。安裝費(fèi)用(主要是人工工資按每米3元計(jì)算,為10003=3000元B供電配電系統(tǒng):包括配電室、輸電線路等材料費(fèi)用為表3運(yùn)行費(fèi)用估算單位G00元,安裝費(fèi)用為6810元Tab 3 Operating cost estimatio綜合以上數(shù)據(jù),得到投資估算表1和表2。費(fèi)用項(xiàng)目蒸汽伴熱方案熱方案表1蒸汽伴熱方案投資估算(元)伴熱能耗Tab 1 Investment estimation of steam tracing scheme檢修維護(hù)費(fèi)用42000費(fèi)用項(xiàng)目主材料費(fèi)安裝費(fèi)合計(jì)合計(jì)7800019504伴熱管道50192002伴熱管道保溫20250420064450兩方案運(yùn)行費(fèi)用比例4:1。33經(jīng)濟(jì)效益分析伴熱和疏水系統(tǒng)8000由表1、表2和表3可知,蒸汽伴熱方案投資是電伴熱方案5505091650的56%,但運(yùn)行費(fèi)用是電伴熱的4倍。兩方案的產(chǎn)出效果相同,都可達(dá)到管線的保溫防凍要求,因此可以通過對(duì)兩方案年費(fèi)用的表2電伴熱方案投資估算G元)比較進(jìn)行分析(取蒸汽伴熱的經(jīng)濟(jì)壽命為10a,電伴熱的經(jīng)濟(jì)壽命Tab 2 Investment estimation of electric tracing scheme為12a),根據(jù)計(jì)算:序號(hào)費(fèi)用項(xiàng)目主材料費(fèi)安裝費(fèi)合計(jì)蒸汽伴熱方案的年費(fèi)用為:3000136000年折舊費(fèi)用+年運(yùn)行費(fèi)用=91650/10+78000=87165元電伴熱方案的年費(fèi)用為:供電、配電系統(tǒng)1570006810163810年折舊費(fèi)用+年運(yùn)行費(fèi)用=29980/12+19504-44488元由年費(fèi)用最小判斷準(zhǔn)則可知,電伴熱方案的年費(fèi)用大約是蒸汽伴熱方案年費(fèi)用的1/2,明顯優(yōu)于蒸汽伴熱方案兩方案總投資比例:蒸汽伴熱:電伴熱=1:3.273.2運(yùn)行費(fèi)用比4小結(jié)()管道伴熱耗汽費(fèi)用:管道伴熱耗汽量為0301,每噸蒸汽移以上分析比較可知,電伴熱技術(shù)雖然一次性投資較高,但3.21蒸汽伴熱方案從技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)效益,還是從節(jié)能、環(huán)保方面,都明顯優(yōu)于蒸汽伴熱。但結(jié)合國(guó)內(nèi)目前情況來看,由于化工裝置往往有多0.3×100×24×50=36000元余廉價(jià)蒸汽,蒸汽伴熱在相當(dāng)時(shí)期內(nèi)仍會(huì)被使用。電伴熱技術(shù)做(2)伴熱管道維護(hù)費(fèi)用包括巡線檢查、檢修更新及各項(xiàng)維護(hù)費(fèi)項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù),在工業(yè)生產(chǎn)中日益顯現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力,用,大約為42000元。在具體使用中有許多細(xì)節(jié)需要各專業(yè)的工程技術(shù)人員配合,并總322電伴熱方案結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),才能使這一技術(shù)發(fā)揮更大優(yōu)勢(shì)3221耗電量電伴熱線每米用電量為33W。管道全長(zhǎng)為1000m,每小時(shí)參考文獻(xiàn)用電量為1000×33/1000=33kWh。當(dāng)管道溫度達(dá)到維持溫度上[]朱形.電伴熱技術(shù)及其應(yīng)用叮,節(jié)能與環(huán)保,2003.時(shí),電伴熱的發(fā)熱量將逐漸減少,輸出功率亦隨之下降,從而電[2]張德姜石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)手冊(cè)M中國(guó)石化出版社,伴熱的耗電量一般為額定功率的60%;廠用電價(jià)按020元Wh2009計(jì),運(yùn)行日為100天(2400小時(shí)),則正常耗電費(fèi)用為:33×2400×0.20×60%9504元(本文文獻(xiàn)格式:牛艷輝.蒸汽伴熱與電伴熱在化工工程中的應(yīng)用分析[].廣東化工,2016,43(1):62-63)(上接第65頁(yè)(3泄漏時(shí)間對(duì)天然氣管網(wǎng)泄漏事故分析中可知,不同月份對(duì)由圖6可知,在2009~2014年間,不同時(shí)間段對(duì)燃?xì)庑孤┦滦孤┦鹿视绊懖淮?而時(shí)間段影響較大,大部分事故集中在白天故影響較大,泄漏事故發(fā)生多集中在白天,其中上午(8:00-12:00(占92%占51%,下午(12:00-17:00)占41%(4)預(yù)防與控制城市天然氣泄漏事故的重點(diǎn)巡檢人員白天加4結(jié)論大對(duì)管徑為32mm和25mm、鍍鋅管、管道接口等進(jìn)行針對(duì)性的檢測(cè)。采用 Excel軟件對(duì)不同條件下包括不同管道直徑、管道材質(zhì)道壓力、泄漏起因、月份和時(shí)間段等事故進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,得到如下結(jié)論參考文獻(xiàn)(1)天然氣管道參數(shù)對(duì)泄漏事故影響較大,特別是管徑為32王璨,城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與管理研究D]西安建筑科技大學(xué),2013mm(占57%和25mm(占16%),管道材質(zhì)中發(fā)生事故最多是鍍2王樹乾,邱榮先,鐘月華,等.壓力對(duì)管道天然氣泄漏擴(kuò)散影響的數(shù)值鋅管(占76%,不同的管道壓力中發(fā)生事故最多的是低壓管(占90模擬叮.四川化工,200.12(6):34-36[3]丁凌云,蔡攀,羅雯,等,城市家用天然氣安全管理的研究門中國(guó)安(2)導(dǎo)致天然氣管網(wǎng)泄漏的因素中,接口泄漏事故是所有發(fā)生全科學(xué)學(xué)報(bào),2009,19(5):51-55天然氣管網(wǎng)事故因素中事故總數(shù)和事故率最高的(占84%)(本文文獻(xiàn)格式:賀雷,葛秀坤,郝永梅,等.城市天然氣管網(wǎng)泄漏事故發(fā)生規(guī)律研究[J].廣東化工,2016,43(1):64-65)中國(guó)煤化工CNMHG