設(shè)備及管道設(shè)計(jì)溫度的確定

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2024-06-05 09:31

石油化工企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，我們作為工程師通常會(huì)與一系列的溫度打交道，最常見(jiàn)的為正常運(yùn)行溫度，工藝報(bào)警溫度，緊急切斷溫度，泄放溫度等工藝運(yùn)行時(shí)的溫度。我們?cè)谠O(shè)計(jì)和管理這些溫度時(shí)，不要忘記了相應(yīng)的設(shè)備和管道的設(shè)計(jì)溫度。

設(shè)備和管道的設(shè)計(jì)溫度是設(shè)備和管道選材的重要依據(jù)之一，選擇合理的設(shè)計(jì)溫度既能夠保證運(yùn)行的安全，有能夠保證具有較高的性?xún)r(jià)比，因此在前期設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們作為工程師應(yīng)當(dāng)確定設(shè)備和管道的設(shè)計(jì)溫度。

通常，每一個(gè)反應(yīng)或每一個(gè)工藝過(guò)程都有正常的運(yùn)行溫度范圍，當(dāng)然也有異常工況下的溫度范圍以及極端條件下的溫度范圍。我們?cè)谠O(shè)計(jì)設(shè)備和管道設(shè)計(jì)溫度時(shí)需要考慮最苛刻的溫度條件，因此需要我們不僅僅要考慮工藝的情況，還需要考慮環(huán)境因素、異常工況、應(yīng)急處置時(shí)的工況。

1、設(shè)備及管道的設(shè)計(jì)溫度不應(yīng)該低于操作過(guò)程當(dāng)中最苛刻工況下的溫度。

當(dāng)然對(duì)于一些極端條件，各類(lèi)材料的溫度適用范圍可能不能滿(mǎn)足最苛刻工況下的溫度要求，需要我們進(jìn)一步的核算。

不同的管道設(shè)備管件及零配件，緊固件等，其選用的設(shè)計(jì)溫度范圍可以不同。

2、對(duì)于沒(méi)有絕熱保護(hù)保溫層的設(shè)備及管道

當(dāng)介質(zhì)的溫度小于65℃時(shí)，管道設(shè)備及其組成件的設(shè)計(jì)溫度應(yīng)該與介質(zhì)的溫度相同。

但是得注意考慮到陽(yáng)光照射、靠近加熱熱源等情況導(dǎo)致的管道額外升溫。如：管道與其他高溫管道并排，靠近加熱爐等收到熱輻射，導(dǎo)致管道運(yùn)行時(shí)的溫度升高的情況。

當(dāng)沒(méi)有絕熱層的管道中介質(zhì)溫度大于65℃時(shí)：

與直接加熱介質(zhì)接觸的管道組件及零配件，設(shè)計(jì)溫度不應(yīng)該低于介質(zhì)溫度的95%；
松套法蘭的設(shè)計(jì)溫度不低于介質(zhì)的85%；
其他法蘭不低于介質(zhì)溫度的90%；
螺栓螺母緊固件的設(shè)計(jì)溫度不低于介質(zhì)的80%。

在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，設(shè)計(jì)溫度的參數(shù)應(yīng)當(dāng)選用介質(zhì)的溫度，只有當(dāng)材料的適用溫度范圍不能滿(mǎn)足介質(zhì)溫度要求時(shí)，才按照上述要求執(zhí)行。

3、對(duì)于有外保溫的設(shè)備及管道

應(yīng)當(dāng)選用介質(zhì)的溫度作為設(shè)計(jì)溫度。當(dāng)然如果條件允許的話(huà)，也可以用實(shí)測(cè)的溫度作為設(shè)計(jì)溫度。

實(shí)際上，在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，實(shí)測(cè)溫度往往并不是最苛刻工況下的溫度，因此通常情況下仍然需要采用最苛刻工況下的溫度作為設(shè)計(jì)溫度。

4、帶有內(nèi)襯層或內(nèi)隔熱層的設(shè)備及管道

設(shè)備或管道的外層材料設(shè)計(jì)溫度要經(jīng)過(guò)傳熱計(jì)算或?qū)崪y(cè)確定。

如：對(duì)于一些爐窯，其內(nèi)層采用耐火材料，而外層的鋼選用的設(shè)計(jì)溫度需要經(jīng)過(guò)傳熱計(jì)算或?qū)嶋H測(cè)定，確定其外壁的溫度后選用合適的設(shè)計(jì)溫度，從而確定最佳的材料。

5、帶有加熱、伴熱或夾套的設(shè)備及管道

這種情況下不能僅僅依靠介質(zhì)溫度作為設(shè)計(jì)溫度，而是選用溫度最高的一方作為設(shè)計(jì)溫度。

即：如果工藝介質(zhì)溫度高于加熱介質(zhì)，則選用工藝介質(zhì)溫度作為設(shè)計(jì)溫度；當(dāng)加熱介質(zhì)溫度高于工藝介質(zhì)溫度時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用加熱介質(zhì)作為設(shè)計(jì)溫度。

當(dāng)然如果采用伴熱管在外壁敷設(shè)的方式進(jìn)行加熱，那么工藝主管的設(shè)計(jì)溫度取值應(yīng)參考：伴熱管的最高溫度減10℃與工藝介質(zhì)的最高溫度相比，兩者中較高者作為設(shè)計(jì)溫度。

6、安全泄放溫度

安全泄放時(shí)的設(shè)備及管道溫度不同，應(yīng)當(dāng)選用泄放時(shí)的工況情況下的最高或最低溫度。

如：因?yàn)槌瑴囟鴮?dǎo)致容器超壓，達(dá)到泄放條件后，泄放介質(zhì)通過(guò)泄放管道或設(shè)備泄放。此時(shí)，泄放出的氣體或液體介質(zhì)的溫度通常情況下較高，因此泄放管道和設(shè)備在進(jìn)行設(shè)計(jì)溫度選用時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮泄放工況下的異常高溫的情況。

對(duì)于一些液化烴類(lèi)或者是其他物質(zhì)泄放時(shí)，由于泄放出的氣體壓力變化而發(fā)生膨脹，膨脹的氣體吸收外部熱量，從而導(dǎo)致介質(zhì)溫度降低。相應(yīng)的，在這種工況下，泄放管道和設(shè)備要選用適合此種低溫工況的材質(zhì)。

7、實(shí)驗(yàn)溫度

如果設(shè)備或管道需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所選用的是管道或設(shè)備的設(shè)計(jì)溫度應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)時(shí)最苛刻溫度的要求。

管道和設(shè)備設(shè)計(jì)溫度是材質(zhì)選擇的一個(gè)重要參數(shù)，我們要根據(jù)具體的工藝情況、異常工況等，充分考慮各種內(nèi)在和外在的因素，確定最合適的設(shè)備及管道設(shè)計(jì)溫度，從而實(shí)現(xiàn)安全與效益的并重。

2021-09-15

聚偏氟乙烯（英文縮寫(xiě) PVDF）是一種高度非反應(yīng)性熱塑性含氟聚合物，主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯與其他少量含氟乙烯基單體的共聚物。聚偏氟乙烯（PVDF）兼具氟樹(shù)脂和通用樹(shù)脂的特性，除具有良好的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫性、耐氧化性、耐候性、耐射線輻射性能外，還具有壓電性、介電性、熱電性等特殊性能，是市場(chǎng)上規(guī)模僅次于聚四氟乙烯的第二大氟樹(shù)脂。

氟化工行業(yè)分析：含氟聚合物與精細(xì)化學(xué)品快速發(fā)展

2021-09-15

氟化工產(chǎn)業(yè)鏈以螢石為起點(diǎn)，下游產(chǎn)品可分為有機(jī)氟化物和無(wú)機(jī)氟化物兩大方向。有機(jī)氟化物包括含氟制冷劑、含氟聚合物、含氟精細(xì)化學(xué)品，而無(wú)機(jī)氟化物主要由氟化鹽、含氟特種氣體和電子級(jí) 氟化物等組成。含氟制冷劑共包含四代制冷劑產(chǎn)品，即一代制冷劑 CFCs（氯氟烴）、二代制冷劑 HCFCs（氫氯氟烴）、三代制冷劑 HFCs（氫氟烴）和四代制冷劑 HFOs（氫氟烯烴），受《蒙特利爾議定書(shū)》影響，全球市場(chǎng)目前應(yīng)用二、三、四代制冷劑，更加注重環(huán)境保護(hù)。含氟聚合物主要包括氟樹(shù)脂和氟橡膠，其中 PTFE、PVDF、PCTFE 等產(chǎn)品與軍工業(yè)、航空航天等高科技產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)。含氟精細(xì)化學(xué)品主要有含氟醫(yī)藥及中間體、含氟農(nóng)藥及中間體以及電子化學(xué)品，相關(guān)產(chǎn)品在半導(dǎo)體、光伏新能源等行業(yè)發(fā)展前景廣闊。氟化工產(chǎn)品性能優(yōu)異，附加值高。隨著氟化工產(chǎn)品不斷深加工，產(chǎn)品附加值不斷提升。由于氟化工產(chǎn)品具有耐高低溫、電絕緣性、耐老化性、抗輻射性等優(yōu)異性能，因此被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、光伏、航空航天、家電等新材料和高新技術(shù)領(lǐng)域，行業(yè)下游產(chǎn)品具有高性能和高附加值的特點(diǎn)。

全國(guó)駐外分公司新年茶話(huà)會(huì)召開(kāi)

2021-09-15

2023年1月8日上午，山東中天科技控股集團(tuán)全國(guó)駐外分公司新年茶話(huà)會(huì)在總公司淄博召開(kāi)。會(huì)議由集團(tuán)公司總經(jīng)理劉艷秋主持，集團(tuán)公司董事長(zhǎng)楊德成、總經(jīng)理劉艷秋、副總經(jīng)理王洪德及各駐外分公司總經(jīng)理出席了會(huì)議。