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油田用保溫材料及結(jié)構(gòu)的選擇

2016-05-07 17:05:26 

1.長集輸管線及熱水管線:一般介質(zhì)溫度50~90℃,稠油熱采集輸管線可達(dá)120~180℃。100℃以下可以使用普通聚氨酯泡沫夾克管;140℃以下應(yīng)使用無氟發(fā)泡耐高溫(150℃)異氰脲酸酯泡沫;超過140℃的管線,應(yīng)使用無機(jī)保溫材料,或無機(jī)有機(jī)復(fù)合保溫材料。應(yīng)注重提高聚氨酯泡沫的防腐性及阻燃性,提高補(bǔ)口的嚴(yán)密性及耐久性。特殊部位及重點(diǎn)工程可考慮使用噴涂聚脲彈性體材料做防腐層及泡沫的外護(hù)層。

2.稠油熱采注蒸汽管線及其它中高溫管線:介質(zhì)溫度270~360℃及150~450℃,應(yīng)使用無機(jī)保溫材料,如高密度硅酸鹽復(fù)合絕熱管殼、超輕憎水硅酸鈣、防水珍珠巖、高密度玻璃棉管殼或無機(jī)復(fù)合管殼等,根據(jù)地埋及地面不同情況選擇不同的材料、結(jié)構(gòu)及外護(hù)。在該溫度下設(shè)計(jì)低輻射傳熱結(jié)構(gòu)可顯著減薄保溫厚度,并可提高保溫效率。關(guān)鍵要注重配套技術(shù),如膨脹節(jié)、彎頭、支撐、閥門法蘭等異型件的合理設(shè)計(jì)及保溫防水。

3.加熱爐及鍋爐:襯里材料最好使用硬質(zhì)高強(qiáng)絕熱材料、耐火澆注料及噴涂耐火料。外表面保溫最好使用快速固化憎水硅酸鹽復(fù)合絕熱涂料及強(qiáng)度高的憎水抹面層。

4.容器及貯油罐:可以使用復(fù)合硅酸鹽保溫氈、離心玻璃棉氈、快速固化憎水硅酸鹽復(fù)合絕熱涂料、薄層隔熱反射涂料等,并輔以相應(yīng)的保溫結(jié)構(gòu)。應(yīng)注重強(qiáng)化罐底、上檐邊及接點(diǎn)部位的保溫防水。對于成品油罐一般不保溫,但夏天為安全起見,采用噴灑大量水來降溫,既浪費(fèi)了寶貴的水資源,又易造成罐體腐蝕。可采用薄層隔熱反射涂料,完全可滿足使用要求。

5.裂解爐的內(nèi)襯里:由于溫度高,加上熱氣流及熱物料的沖刷作用,要求內(nèi)襯里材料耐溫高,并耐摩擦耐沖刷,高溫下長期使用不收縮不脫落,可以選用高強(qiáng)絕熱材料輔以耐高溫的保溫涂料相結(jié)合,也可使用輕質(zhì)耐火澆注料,這樣使用壽命較長。

6.再生器是石化行業(yè)效益最高的設(shè)備之一,目前問題較多,已發(fā)現(xiàn)爐體鋼板有嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕裂紋,并較為普遍。內(nèi)部溫度一般在700~750℃襯,關(guān)鍵是襯里厚度及結(jié)構(gòu)不合理,長期使用產(chǎn)生收縮裂紋,熱煙氣中有腐蝕氣體外竄到鋼板,加上外保溫不夠,內(nèi)外溫差太大,造成應(yīng)力腐蝕。內(nèi)襯里可使用高強(qiáng)耐高溫絕熱材料,外保溫使用合適厚度的憎水硅酸鹽復(fù)合絕熱涂料,在某煉廠再生器改造工程中設(shè)計(jì)該結(jié)構(gòu),使用效果良好。

7.冷管線及冷設(shè)備:目前大量應(yīng)用的仍是聚氨酯泡沫及泡沫玻璃,效果不錯,但價(jià)格偏貴。聚氨酯泡沫適合一般保冷(-40℃以上),但蒸汽清線時(shí)容易燒壞保冷層,因此宜用耐高溫泡沫塑料。泡沫玻璃適合深冷保冷,如液氮、液化天然氣等,但價(jià)格太貴。保冷關(guān)鍵是保溫材料要有一定的抗壓強(qiáng)度,使用溫度下長期不收縮不變形,防水效果好,導(dǎo)熱系數(shù)低,結(jié)構(gòu)要求嚴(yán)密性好,不透氣,設(shè)計(jì)時(shí)的外表面溫度高于當(dāng)時(shí)露點(diǎn)溫度約1~2℃。為降低造價(jià),可考慮使用防水珍珠巖制品、整體憎水硅酸鈣制品、高密度聚乙烯泡沫、憎水復(fù)合硅酸鹽型材或復(fù)合結(jié)構(gòu)等,但材料一定要干透,質(zhì)量含水率在3%以下,并要有相應(yīng)的保冷結(jié)構(gòu)相配套。未來液化天然氣(LNG)的貯存、輸送將需高效深冷保冷材料及保冷結(jié)構(gòu)。

8.異型熱力件:閥門、法蘭、三通、彎頭等部位,原則上使用同種材料,但要考慮脹縮系數(shù)的影響,有的硬質(zhì)保溫型材施工困難,可以使用導(dǎo)熱系數(shù)相近的軟質(zhì)材料或硅酸鹽復(fù)合絕熱涂料與其復(fù)合使用,效果好。當(dāng)然也可使用裝卸方便的預(yù)制保溫套。

9.支撐部位的隔熱:是保溫結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié),應(yīng)使用隔熱管托。根據(jù)管線的長短及走向,可以設(shè)計(jì)成三種型式:固定型、滑動型、導(dǎo)向型,采用高強(qiáng)耐高溫?zé)o機(jī)絕熱材料,設(shè)計(jì)特定的管托固定結(jié)構(gòu)以保證運(yùn)行安全和絕熱效果。

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