工艺控制
化工厂工艺管道防冻保温分析部宇（中国化学赛鼎宁波工程有限公司，浙江宁波315040）
摘要：对于化工工艺管道的设计，一般都是将重点放在保温与伴热角度，而息视了防冻保温要求，这样在遇到温度低的环境时，便会对生产工艺造成影响，甚至会因为化工生产特殊性而出现安全事故。因此，必须要重税化工广工艺管道的防冻保温设计，光其是我国北方地区，设计人翼应总结以往经验，并结合实际需求，分新工艺管道内介质冻结机理，遵循专业设计原则，微好每项设计参数的控制，本文对此方面进行了简要分析
关键词：化工厂：工艺管道：防冻保温
对于我国北方寒冷地区来说，在冬季如果化工广未对工艺管道采取有效的防冻保温处理，管道很容易出现冻结间题，造成管道阀门破裂，轻则会造成物料泄露，重则会造成设备损坏以及人身安全事故等。因此，必须要结合化工厂生产特点，做好工艺管道分析，通过合理的设计，来提高管道防冻保温处理效果。
1易出现冻结工艺管道部位
结合化工厂生产工艺特点，当外界环境温度过低时，会造成工艺管道出现冻结间题，影响正常生产工作的顺利进行。为有效采取防冻保温措施，需要提前确定容易出现冻结间题的部位，将其作为分析要点，提高设计管理工作效率。第一，不流动含水与蒸汽管道。如停车管道、管道死端、备用管线等。第
间款流动含水与蒸汽管道。如间款使用的脱盐水、冷凝液、生活水以及碱液等管道。第三，流速小、管径小以及温度低的含水与蒸汽管道。如暖通管道
2化工厂工艺管道冻结特点分析
工艺管道内存在流动的介质时，在流动的过程中介质热量会逐渐散失，随着流动距离越长介质温度越低。一般工艺管道长度有限，在正常散热损失状态下，介质温度不会降到凝固点或者冰点，但是当介质停止流动时，前面介质得不到补充热量，温度便会逐渐降低到凝固点或者冰点，进而出现冻结间题，轻则会造成管道堵塞，重则会导致管道破裂。一般在管道出现冻结间题后，会先体现在紧靠管内壁的介质部位，形管道内介质冻结后呈现环状，然后厚度逐渐增加，直到最后造成管道中心全部堵塞"。由此可以确定，化工厂工艺管道内介质冻结时，为一个不稳定的传热过程，基于此来对管道进行防冻保温设计，确保保温层厚度的合理性，提高生产安全性
3化工厂工艺管道防冻保温设计与处理措施 3.1保温层厚度设计
3.1.1设计要求
为控制保温层结构散热损失，在对管道保温层进行设计
时，需要遵循“经济厚度"原则，将管道介质散热损失控制在专业规定要求内，并控制所投入的经济成本。如果管道外径超过 1020mm，在计算时可以按照平面要求来计算，而其他情况则均按照围简面计算。另外，为延长管道内介质冻结、凝固时间，计
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2016年8月
算保温层厚度时，可以采取热平衡方法。
3.1.2计算公式
保温层厚度应满足公式：
720-k
+
812-04-
e 1/2(D,Ds)
其中，8表示保温层厚度，单位m：D,表示管道外径，单位m； D表示内层保温层外径，如果保温层为单层，则表示保温层外径，单位m：Kr表示管件与管道支吊架附加热损失系数，取值 1.1-1.2：入表示绝热材料在平均温度下导热系数，单位W/(nf·℃)。对于入取值大小，要求导热系数为绝热材料在平均设计温度下的导热系数，如果为软质材料，则应为安装密度下导热系数，另外，T。表示管道外表面温度，单位Y：T表示介质固点，单位C：T表示环境温度，单位℃，如果为室外管道则应取值为冻结停留时间h。a表示冬季最多风向平均风速下放热系数。W为年平均风速，在进行防冻计算时，风速可以取值为冬季最多风向平均风速，V与V表示介质体积与管壁体积，单位 m:p与p表示介质密度与管壁密度，单位kg/m：C与C,表示介
质热容与管壁热容，单位J/(kg-C)。 3.2防冻保温措施
第一，选择合适的保温材料。要求材料允许使用温度高于正常操作时介质最高温度，且尽量选择用密度小、导热系数小、操作方便以及成本低的材料。第二，理地水管道。根据工业用水管道直径大特点，可以直接选择埋地数设防冻处理，且要埋设在冰冻线以下，确定管道内介质不会出现冻结现象，避免对正常供水产生影响。第三，管道保温措施。为避免室外地上管道使用时出现冻结破裂现象，需要对其设施排水阀，并对很少有介质流动的管道，设置蒸汽择热管避免冻结。对于装置运行时存在停车可能的设备，需要采取阀门保温箱或者阅门伴热的方法来对其切断阀进行保温防冻处理。另外，压缩机或者泵冷却水排放管道，应将其设置为坡向管道模式，并沿着坡向连接
回水或者下水管道。 4结语
化工广生产工艺具有特殊性，如果工艺管道出现冻结间题，不仅会造成经济损失，同时还存在较大的安全风险，因此必领要做好防冻保温设计。分析管道冻结原理，结合实际情况，合理设计保温层厚度，并采取一系列措施来对管道进行防冻处
理，确保工艺管道能够正常运行。参考文献：
[1]潭像.浅析管造的防凝和防冻[]炼油设计,2002,07:39-
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[2]王文,呼维军,梁国东,李大伟，陈卫卫.寒冷地区化工广防冻措施[J]-化学工程与装备,2014,11:8485
作者简介：邵宇（1988-），男，浙江宁波人，学历：本科，研究方向：工艺管道设计