技术干货--伴管加热系统设计规定

43伴管加热系统设计规定

43.1  范围
43.1.1本手册规定了伴管加热系统设计要求，适用于管道布置专业工程项目伴管加热系统设计。
43.2  一般规定
43.2.1 伴管适用于保持被伴介质管道的温度或用于防冻。
43.2.2 被伴管道较多时，伴热系统宜设单独的供热总管及总阀，对于全年使用和仅冬季使用的供热总管宜分开，使系统便于操作与维修，如图43.2.2.0所示。

图43.2.2.0  伴管加热系统示意图

43.2.3 冷凝水回收或热水、热油返回管道及总管流程可按第2.2条相应原则设计。
43.2.4 被伴管道中如介质过热会使管道发生腐蚀时，应采取防止局部过热的措施。
43.2.5 控制伴管的长度及压降，保证回水或回油总管达到工艺所要求的压力。
43.2.6 保证冷凝水系统不发生冻结。
43.2.7 伴热系统用管道材料应符合管道等级的规定。
43.3  伴热系统组成
43.3.1 伴管加热系统由五部分组成：
— 供热总管；
— 供热引入管及分配站；
— 伴管（伴前、伴热、伴后的总称）；
— 冷凝水或热水、导热油收集站及其回流管；
— 冷凝水或热水、热油回流总管等。
43.4  供热总管
43.4.1 供热总管除应符合第2.2条的要求外，还应考虑供热总管在热源总管上的连接点位置对仪表计量及生产操作等无不利的影响。
43.4.2 伴热供热总管应保证正常运行或临时停车期间可连续供热。
43.4.3 供热总管的高低点应设高点排气及低点排液口。
43.4.4 通常宜将总管布置在管廊上。
43.5  分配站及供热引入管
43.5.1 分配站的设置
43.5.1.1 分配站的布置可以采用卧式(水平)或立式安装的形式，应符合“化工装置管道布置设计工程规定”(HG/T 20549.2)第3章中的例图3.0.2-2蒸汽分配站和供汽管的布置。   
43.5.1.2 分配站接管数如下：
DN40蒸汽分配站(或DN50热水或导热油分配站)每站设DN15(或DN20)接管口6个；DN50蒸汽分配站(或DN80热水或导热子由分配)每站设DN15(或DN20)接管口10个。每个分配站留1～2个备用口，备用口应配置阀门并用螺纹管帽或法兰盖封闭。
43.5.1.3 分配站尽可能靠墙、柱、平台栏杆等设置，其位置应使伴前管道尽量短。当靠近管廊柱子设置时，应注意布置整齐、合理、不堵塞操作通道，不影响设备维修。
43.5.1.4 每组分配站入口应设有切断阀。
43.5.1.5 分配站一般应设置一个固定支架及一个滑动架。
43.5.1.6 分配站的伴管接口应有切断阀，此阀宜采用截止阀。
43.5.1.7 分配站的低点应有排液管、切断阀。如为蒸汽分配站还应设疏水阀。
43.5.2 供热引入管
蒸汽分配站的供热引入管应从供热总管的顶部引出。
43.6  冷凝水或热水、导热油收集站及其回流管
43.6.1 收集站的设置
43.6.1.1 收集站接管数如下： 
DN40冷凝水收集站(或DN50热水或导热油收集站)每站设DN15(或DN20)接管口6个；DN50冷凝水收集站(或DN80热水或导热油收集站)每站设DN20(或DN15)接管口10个。每个收集站应留2个备用口，备用口应配置阀门并用螺纹管帽或法兰盖封闭。   
43.6.1.2 根据配管设计需要，收集站可以采用卧式(水平)或立式布置。应符合“化工装置管道布置设计内容深度规定”(HG/T 20549.1)第7章中的图7.4.5(c)冷凝水收集站类型及“化工装置管道布置设计工程规定”(HG/T 20549.2)第3章中的图3.0.2-3冷凝水回收时收集站和冷凝水回收管的布置。
43.6.1.3 收集站的位置，应使伴后管道尽量短，支架要求应符合第43.5.1条第5款和第43.5.l条第3款的规定。
43.6.1.4 冷凝水收集站的各伴管接管口应带有各自的蒸汽疏水阀及切断阀。
43.6.2 冷凝水或热水、导热油回流管
43.6.2.1 蒸汽冷凝水回流管应从总管的顶部引入。
43.6.2.2 冷凝水总管高于收集站时，如果确认冷凝水回流管内可能有闪蒸蒸汽时，则收集管上应加设止回阀。
43.6.2.3 回流管的低点应设排液阀。
43.7  伴管
43.7.1 一般要求
43.7.1.1 每根被伴热管道所需伴管根数由工程设计中规定，一般要求如下:

表43.7.1.1 不同直径管道伴管根数

43.7.1.2 伴管在被伴热管道上的布置方式，应符合“化工装置管道布置设计工程规定”(HG/T 20549.2)第3章中的例图3.0.2所示。   
43.7.1.3 设备的伴管应做成适合设备外形的形状，固定在设备外壁并与设备一起用保温材料包裹。
43.7.1.4 对于输送酸、碱、胺、酚溶液等管道可能因局部过热而产生腐蚀时，应在伴管与被加热的设备或管道之间加垫石棉板。当被加热的设备或管道的材料为不锈钢而伴管为碳钢时，也应加垫石棉板，不使其直接接触。   
43.7.1.5 伴管通常采用DN15，必要时用DN20的管子。   
43.7.2 伴管布置要求
43.7.2.1 伴管的伴前及伴后段尽量多根成排布置，以方便保温及支架设置。
43.7.2.2 蒸汽伴管应在设备、管道需要伴热部位的最高点开始引入，至最低点离开，尽可能使冷凝水自流到收集站，避免袋形弯或减小袋形弯上行的总高度。
43.7.2.3 被伴热设备、管道上需经常拆卸的部位，其蒸汽或热水伴管应装活接头，导热油伴管应设置法兰。
43.7.2.4 伴管的热补偿方法如下：
1)  利用伴管越过被伴热设备或管道上的法兰、阀门等所形成的弯管作为热补偿。
2)  管道伴热时，可将伴管的中点固定在被伴热管道上，使伴管向两端膨胀，亦可将伴管统一为一个膨胀环或设置“∏”形补偿弯管，使其自然补偿，符合“化工装置管道布置设计工程规定”(HG/T 20549.2)第3章中的例图3.0.2-6至3.0.2-8的规定。
43.7.2.5 伴管加热应合理设置固定支架及导向架。
43.7.2.6 伴管的高低点可不设高点排气与低点排液。
43.7.3 蒸汽伴管的特殊要求
43.7.3.1 根据本章第43.2.5条的要求，每根伴管的最大有效长度(指伴管与被伴热设备或管道相接触的部分，包括盘绕阀门或作为热补偿措施的长度在内)按所用蒸汽的压力而定，如表43.7.3.1伴管有效长度与蒸汽压力的关系。

表 43.7.3.1 伴管有效长度与蒸汽压力的关系

43.7.3.2 无并联的单根伴管允许有图43.7.3.2所示的袋形弯，袋形弯上升段的总高度(A+B＋C＋D)值，对于每0.1 MPa压差(供汽压力与疏水阀后背压之间的压差)不得大于4 m。否则应分段加热。单个升超高度不得大于6 m或按工程规定。
43.7.3.3 每根伴管均应在终端单独使用一个疏水阀，不应使两根或以上的伴管共用一个疏水阀，只有在同时满足下列条件时，方可允许两根管子共用一个疏水阀：
1)  伴管只在其有效长度内分成并联的两根支管；

图43.7.3.2　袋形弯

2)  两支管的长度相等且都不超过12 m；
3)  两支管的阻力降相等。
43.7.3.4 不便回收的冷凝水不宜直接排入明沟或漏斗或地面上，以免闪蒸汽逸出，恶化环境，或冷凝水冻结影响安全操作。
一般可按下述方法处理：
1)  将冷凝水管插入防冻的井里，使之渗入土壤中，见“化工装置管道布置设计工程规定”(HG/T 20549.2)第3章中的例图3.0.2-13冷凝水排放用防冻井。此法可用于界区外管廊及罐区等处，井不宜靠近设备及基础。
2)  将冷凝水先排入小闪蒸罐，罐顶应有放空管，底部冷凝水经降温后在不损坏地下管，又不冻冰的温度条件下排入下水道。
43.7.4 热水伴管的特殊要求
43.7.4.1 伴热后的热水，不得直接排放，应经收集站回流管返回热水回收系统。
43.7.4.2 根据本章第43.2.5条的要求，当热水供水压力不低于0.2 MPa(表压)，温度不低于70℃时，热水伴管的最大有效伴热长度不应超过40 m。
43.7.4.3 伴管绕过阀门或法兰时，伴管最大有效伴热长度应作相应缩短，每一处可按3 m直管考虑，伴管每拐一个90°弯可按1 m直管考虑。 
43.7.4.4 其他要求可参照本章第43.7.1～43.7.3条的规定。
43.7.5 导热油伴管的特殊要求
43.7.5.1 导热油不得随地排放，应送至回油总管。
43.7.5.2 根据第43.2.5条的要求，当导热油供油压力不低于0.15 MPa（表压），温度不低于200℃时，导热油伴管的最大有效伴热长度不应超过60 m。
43.7.5.3 其它要求参见本章第43.7.1～43.7.3条的规定。
43.8  回流总管
43.8.1 通常宜将总管布置在管廊上。
43.8.2 总管的高低点应设高点排气及低点排液口。