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油田用保溫材料及結構的選擇

2016-05-07 17:05:26 

1.長(cháng)集輸管線(xiàn)及熱水管線(xiàn):一般介質(zhì)溫度50~90℃,稠油熱采集輸管線(xiàn)可達120~180℃。100℃以下可以使用普通聚氨酯泡沫夾克管;140℃以下應使用無(wú)氟發(fā)泡耐高溫(150℃)異氰脲酸酯泡沫;超過(guò)140℃的管線(xiàn),應使用無(wú)機保溫材料,或無(wú)機有機復合保溫材料。應注重提高聚氨酯泡沫的防腐性及阻燃性,提高補口的嚴密性及耐久性。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層。

2.稠油熱采注蒸汽管線(xiàn)及其它中高溫管線(xiàn):介質(zhì)溫度270~360℃及150~450℃,應使用無(wú)機保溫材料,如高密度硅酸鹽復合絕熱管殼、超輕憎水硅酸鈣、防水珍珠巖、高密度玻璃棉管殼或無(wú)機復合管殼等,根據地埋及地面不同情況選擇不同的材料、結構及外護。在該溫度下設計低輻射傳熱結構可顯著(zhù)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、彎頭、支撐、閥門(mén)法蘭等異型件的合理設計及保溫防水。

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合絕熱涂料及強度高的憎水抹面層。

4.容器及貯油罐:可以使用復合硅酸鹽保溫氈、離心玻璃棉氈、快速固化憎水硅酸鹽復合絕熱涂料、薄層隔熱反射涂料等,并輔以相應的保溫結構。應注重強化罐底、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(jiàn),采用噴灑大量水來(lái)降溫,既浪費了寶貴的水資源,又易造成罐體腐蝕??刹捎帽痈魺岱瓷渫苛?,完全可滿(mǎn)足使用要求。

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

6.再生器是石化行業(yè)效益最高的設備之一,目前問(wèn)題較多,已發(fā)現爐體鋼板有嚴重的應力腐蝕裂紋,并較為普遍。內部溫度一般在700~750℃襯,關(guān)鍵是襯里厚度及結構不合理,長(cháng)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,內外溫差太大,造成應力腐蝕。內襯里可使用高強耐高溫絕熱材料,外保溫使用合適厚度的憎水硅酸鹽復合絕熱涂料,在某煉廠(chǎng)再生器改造工程中設計該結構,使用效果良好。

7.冷管線(xiàn)及冷設備:目前大量應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(xiàn)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度,使用溫度下長(cháng)期不收縮不變形,防水效果好,導熱系數低,結構要求嚴密性好,不透氣,設計時(shí)的外表面溫度高于當時(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、憎水復合硅酸鹽型材或復合結構等,但材料一定要干透,質(zhì)量含水率在3%以下,并要有相應的保冷結構相配套。未來(lái)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構。

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

9.支撐部位的隔熱:是保溫結構中的薄弱環(huán)節,應使用隔熱管托。根據管線(xiàn)的長(cháng)短及走向,可以設計成三種型式:固定型、滑動(dòng)型、導向型,采用高強耐高溫無(wú)機絕熱材料,設計特定的管托固定結構以保證運行安全和絕熱效果。

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