SHECT05IN14 仪表及其测量管路保温伴热设计工程技术规定.docx
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SHECT05IN14仪表及其测量管路保温伴热设计工程技术规定
神华煤制油化工工程公司
神华集团
SHENHUAGROUP
SHENHUACOALTOLIQUIDANDCHEMICALENGINEERINGCORPORATION
密级：
□秘密□机密□绝密
技术系列文件
文件编号：
SHEC-T05-IN-14
仪表及其测量管路保温伴热设计工程技术规定
1
2013年月日
0
卢炜
梁杰灿
蔡丽娟
赵代胜
2012年6月30日
版次
编制
审核
评审
批准
批准日期
编制部门：
工程技术管理部
参编单位：
发表范围：
公司部门/项目部
编制单位：
神华煤制油化工工程公司
说明：
（1）本程序文件知识产权属为中国神华煤制油化工有限公司所有，XX许可或批准，不得对公司以外任何组织或个人提供；任何外部组织或个人擅自获取、使用、转让本程序文件的行为均属侵权。
（2）本程序文件执行解释权在工程技术管理部。
（3）本标准文件自批准之日起发布实施。
1总则
1.1目的
为使中国神华煤制油化工有限公司XXX项目仪表及其测量管路在采用热水/蒸汽/电伴热等保温伴热的设计规范化，特制定本规定。
1.2范围
1.2.1本规定规定了本项目仪表及其测量管路在采用热水/蒸汽/电伴热保温伴热方面的设计原则，也对仪表及其测量管路的保温、伴热系统设计的内容进行了规定。
2设计原则
2.1仪表及其测量管路对保温伴热的要求
仪表及其测量管路在低环境温度下工作时，通过保温伴热使仪表及其测量管路内介质满足下述要求：
（1）不应产生冻结、冷凝、结晶、析出、汽化等现象；
（2）保证仪表及辅助设备处于技术条件所规定的允许工作温度范围之内。
2.2仪表保温伴热
2.2.1对压力及差压变送器，当被测介质的凝固点高于环境温度或其粘度较大时，或在蒸汽压力、流量测量中，其测量管线和仪表应采用保温、伴热。
2.2.2对外浮筒、外浮球液位计，测量易冻、易凝介质时需保温伴热，其他介质根据环境温度、最低操作温度及凝固点等条件来决定是否需要保温伴热。
2.2.3对测量水、碱液等的压力仪表的管路，需保温伴热。
2.2.4玻璃板液位计测量凝固点或冰点高于环境温度的介质时，需保温伴热。
2.2.5当采用蒸汽伴热时，供汽管和冷凝回水管及其管件、阀件均需保温。
2.2.6凡直接安装在工艺管道上的仪表（例如腰轮流量计，转子流量计，调节阀等）均随工艺管路要求进行保温伴热。
2.2.7在环境温度下有冻凝可能的在线分析取样管需保温伴热。
2.2.8对热流物料（如不易凝的高温物料）的仪表测量管路需绝热保温（即隔热）。
2.2.9对冷流物料的仪表测量管路也需绝热保温（即保冷）。
2.2.10不能满足最低环境温度要求的仪表需保温伴热。
2.3仪表伴热和绝热保温类别的选择
本项目现场仪表的伴热以采用热水伴热为原则。
在实际工况有要求或热水压力不够时可以提供蒸汽或者电伴热。
下列场合可采用电伴热：
（1）要求对伴热系统实现遥控或自动控制的场合；
（2）对环境洁净程度要求较高的场合；
（3）没有热水源和蒸汽源的场合；
（4）不宜采用热水及蒸汽伴热的检测系统。
2.4保温伴热设计中有关温度的确定
2.4.1仪表测量管路内介质维持温度为+20~+80℃，一般以+60℃作为保温伴热计算依据。
2.4.2仪表保温箱内维持温度为+5~+20℃。
2.4.3处于露天环境的保温系统，大气温度应取当地极端最低温度
2.4.4当仪表及其测量管路安装在室内时，环境温度应取室内最低温度作为计算依据。
3仪表及其测量管路的保温
3.1保温结构
3.1.1一般伴热
仪表测量管路的保温伴热采取了管道保温中最常用的一种绑扎法保温结构，见图3.1.1-1。
也可采用测量管路、伴热管路、保温层和保护层一体化的管缆去保温结构。
图3.1.1-1：
仪表测量管路伴热的保温结构
1---伴热管；2---测量管路；3---防腐油漆；
4---保温层；5---镀锌铁丝；6---保护层
3.1.2轻伴热
轻伴热是将伴热管与测量管用隔板（如岩棉板等）隔开，此方式只是当直接伴热后可能引起被测介质气化时才采用。
3.2保温材料的选择原则
仪表保温材料的性能应满足下述各项指标：
（1）导热系数入≤0.07kcal/（m·h·℃）（即0.07×1.163W/（m·K））：
（2）比重小于350kg/m3；
（3）具有一定的机械强度，抗压强度应大于0.3MPa；
（4）热稳定性能好，温度变化时其强度不降低，且不产生脆化现象；
（5）化学稳定性好，对金属无腐蚀作用；
（6）对人体和环境无污染，无刺激；
（7）材料的含水率小；
（8）具有不燃性或难燃性；
（9）易于加工成型，便于施工。
3.3常用的保温材料
仪表保温工程常用的保温材料为矿物纤维，如岩棉、硅酸铝制品等。
其技术性能应符合表3.3-1、表3.3-2的要求。
表3.3-1：
岩棉技术性能
制品种类
技术性能
管壳
缝毡
容重，kg/m3
100～150
60～120
导热系数，w/（m·K）
≤O.044t=70+5℃
≤0.049t=70±5℃
导热系数方程，w/（m·K）
0.041+0.00018t
使用温度，℃
300
400
含湿性，％
<5
<5
表3.3-2：
其它常用保温材料技术性能
技术性能
制品种类
容重，kg/m3
导热系数，w/（m·K）
推荐使用温度，℃
聚氨酯泡沫塑料
30～60
0.0275
-65～80
硅酸铝制品
96～192
0.153～0.161
≤800
3.4保护材料及其选择原则
3.4.1保护材料应满足下列各项要求
（1）具有良好的防水性能；
（2）比重小，一般应小于800kg/m3；
（3）导热系数应小于0.31kcal/（m·h·℃），即0.31×1.163W/（m·K）
（4）在温度变化与振动条件下，具有一定的机械强度；
（5）便于就地取材，施工方便。
3.4.2常用的保护材料见表3.4.2-1
表3.4.2-1：
常用保护材料
序号
材料名称
技术性能
备注
1
聚氨酯阻燃防水卷材
吸水率
<1％
一般用于保冷场合，也可用于保温场合。
使用温度
-45～110℃
导热系数
≤0.07578W/（m·K）
不透水性
动水压0.3MPa，l小时不透水
厚度
0.3mm，0.6mm，1mm
抗拉度
2.06MPa
2
铝皮
厚度
0.5mm
3
镀锌铁丝
直径
1.6mm（或1.2mm）
绑扎，0.617kg/l00m（或0.493kg/l00m）
3.5保温层厚度计算
3.5.1仪表管路保温层厚度按下列公式计算
（3.5.1-1）
（3.5.1-2）
（3.5.1-3）
（3.5.1-4）
（3.5.1-5）
式中：
ql---保温管路的允许热损失，kJ/（m·h），见表3.5.1-1；
D---仪表管路保温后的外径，m；
d---仪表管路的当量外径，m；
t---仪表管路内介质温度，℃；
t。
---大气温度，℃（使用包头地区极端最低温度）；
λ---保温材料的导热系数，W/（m·K）；
p---仪表管路横截面周长，m；
δ1---保温层厚度，m。
仪表管路允许热量损失q值，可取表3.5.1-1内的数据作为保温计算的依据。
表3.5.1-1：
允许热量损失
保温蒸汽压力（绝），MPa
大气温度，℃
1.0
0.6
0.3
允许热量损失qkJ/（m·h）
-30以下
39×4.1868
34×4.1868
30×4.1868
-30～15
33×4.1868
29×4.1868
27×4.1868
-15以上
28×4.1868
26×4.1868
25×4.1868
4伴热系统设计
4.1管路分级
仪表保温用管路，按其用途的不同及管径的大小可分为三级，第一级伴热总管，第二级伴热支管和第三级伴热管。
4.2设计原则
伴热管路的设计原则如下：
（1）装置中仪表管路的伴热系统应单独设置（严禁与工艺伴热混用），仪表用伴热总管应在有关管道及仪表流程图中表示。
一般装置的仪表伴热介质可取自工艺介质主管，见图4.2-1采用工艺介质的仪表伴热用管线图；
（2）两个仪表伴热点不应该串联设置；
（3）在仪表伴热点较集中的地方，设置分配系统。
见图4.2-2、图4.2-3及图4.2-4；本项目设计和施工以图4.2-4为准；
（4）每个伴热点的伴热管路应起始于测量管路的最高点，终止于测量管路的最低点，并在最低点加排污阀（内螺纹截止阀）；
（5）仪表伴热管路的长度应尽量短。
伴热管设计中不应出现较多“U”型（亦称袋型）配管。
U型高度总和有限制要求；
（6）在总管及支管或分配器的出口处，都应安装切断阀，以便于检修。
每个伴热点的伴热入口应安装一个切断阀，除方便检修外，在一定限度内还可以调节介质量；
（7）伴热总管、支管、伴热管的连接应采用焊接；
（8）当伴热管路水平敷设时，伴热管应安装在被伴热管的下侧或旁侧。
（9）伴热管宜采用304不锈钢钢管。
（10）热水伴热管线规格：
304SS，Φ18x2。
保温箱内伴热盘管接头为Φ18×2、伴热管为Φ18×2的304不锈钢钢管。
（11）蒸汽伴热管线规格：
304SS，Φ14x2。
保温箱内伴热盘管接头为Φ14×2、伴热管为Φ14×2的304不锈钢钢管。
（12）最多伴热点数按表4.2.1选取。
表4.2.1最多伴热点数
伴热支管
蒸汽压力MPa（A）
外径x壁厚
1
0.6
0.3
（mm）
最多伴热点数（个）
Φ22X2.5
10
7
4
Φ27x2.5
18
14
10
Φ34x2.5
35
29
21
Φ48x3
91
76
57
Φ60X3
172
147
107
Φ89x3.5
535
414
255
注：
上表摘自SH/T3126-2013《石油化工仪表及管道伴热和隔热设计规范》，本项目处在比较寒冷的地带，伴热点数按上表数值降低至70%。
（13）各设计单位施工图中必须包括仪表伴热安装详图。
图4.2-1：
采用工艺介质的仪表伴热管线图
1---仪表伴热用总管；2---伴热支管；3---伴热管。
图4.2-2：
多个伴热点热水集合管分配系统
1---承插焊闸阀（离供汽总管较远时用）；
2---无缝钢管；3---无缝钢管；
4---法兰闸阀；5---短管；
6---无缝钢管（热水集合管）；
7---法兰及法兰盖、螺栓、螺母、垫片；
8---承插焊闸阀；
图4.2-3：
多个伴热点蒸汽集合管分配系统
1---承插焊闸阀（离供汽总管较远时用）；
2---无缝钢管；3---无缝钢管；
4---法兰闸阀；5---短管；
6---无缝钢管（蒸汽集合管）；
7---法兰及法兰盖、螺栓、螺母、垫片；
8---承插焊闸阀；
9---疏水阀；
图4.2-4：
集中伴热、集中回水系统示意图
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