备案号J 1818—2014

中华人民共和国化工行业标准

HG/T 20514—2014

代替 HG/T 20514—2000

仪表及管线伴热和绝热保温设计规范

DeSign COde for tracing and insulation Of instrument and impulse Iine

2014-I(Hol 实施


2014-05-06 发布

中华人民共和国工业禾口信息化咅8 发布

中华人民共和国化工行业标准

仪表及管线伴热和绝热保温设计规范

DeSign COde for tracing and insulation Of instrument and impulse line

HG/T 20514—2014

主编单位:中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院 批准部门:中华人民共和国工业和信息化部

实施日期:2 OI 4 Io 1

本规范根据工业和信息化部《关于印发2010年第一批行业标准制修订计划的通知》(工信厅科 [2010]74号文)和中国石油和化学工业联合会《关于转发工业和信息化部办公厅〈关于印发2010年 第一批行业标准制修订计划的通知〉的通知》(中石化联质发[2010]222号文)的要求,由中国石油和 化工勘察设计协会委托全国化工自动控制设计技术中心站组织修订。

本规范自实施之日起代替《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定》HG/T 20514—2OOoO

本规范经编制组广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在充 分征求意见的基础上,修订完成。

本规范的主要技术内容:第1部分为仪表及管线伴热绝热方式,包括热水伴热、蒸汽伴热、电伴 热、绝热及热水、蒸汽的重伴热和轻伴热;第2部分为绝热设计,包括绝热结构及绝热层厚度计算;第 3部分为伴热系统的计算,包括热水用量、蒸汽用量、电伴热功率计算;第4部分为伴热系统的设计, 包括热水、蒸汽、电伴热系统;第5部分为伴热系统的安装,包括热水、蒸汽伴热管线、疏水器、电伴热 带的安装计算;第6部分为仪表保温箱,包括保温箱设置原则及组成、保温箱体分类、规格。

本规范与HG/T 20514—2000相比,主要变化如下:

本规范由中国石油和化学工业联合会提岀并归口。

本规范的技术内容由中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院负责解释。本规范在执 行过程中如有意见和建议,请与中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院联系(地址:吉林省 吉林市昌邑区通潭大路东端经贸大厦3层,邮政编码132002),以供今后修订时参考。

本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:

主编单位:中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院

参编单位:大庆石化工程有限公司

中国寰球工程公司辽宁分公司

孙旭 高欣 张济航


主要起草人:董萍 主要审查人:马恒平 徐继荣


王秋红

孙建文

周一鸣


宋志远 于锋 何蓉

任泓

王颖张同科

吴天一周江萍


目 次

3.3伴热绝热设计温度

3.4热水、蒸汽的重伴热和轻伴热

4.1仪表测量管线的绝热结构

4.2测量管线的绝热层、防潮层及保护层材料选用

4.3绝热层厚度计算

5伴热系统的计算

5.1热水用量的计算

5.2蒸汽用量的计算

5.3电伴热的功率计算

6伴热系统的设计

6.2热水伴热系统

6.3蒸汽伴热系统

6.4电伴热系统

7伴热系统的安装

7.1热水伴热管线的安装

7.2蒸汽伴热管线的安装

7.3疏水器的安装

7.4电伴热带的安装

8仪表保温箱

8.1保温箱设置原则及组成

8.2保温箱体分类

8.3保温箱的保温伴热方式

8.4保温箱规格

附录A 常用绝热材料性能

附录B 常用保护层材料主要性能

附录C绝热层材料用量计算公式

附录D保护层材料用量计算公式

附录E测量管线绝热层厚度计算公式

附录F 保温箱保温绝热层厚度泓计算公式

附录G测量管线允许热量损失

附录H保冷绝热层厚度计算

附录J 热水用量计算公式

附录K保温蒸汽用量计算公式

附录L 电伴热的功率计算公式

附录M常用绝热材料导热系数修正值

附录N仪表测量管线单位长度散热量

附录P伴热总管及支管的管径计算

附录Q 疏水器口径计算

本规范用词说明

引用标准名录

附:条文说明

COntentS

3. 2 InSUIatiOn

3. 3 DeSign temperature for tracing and insulation

APPendiX A  COmmOn insulation material PrOPertieS

APPendiX B  COmmOn PrOteCtiOn Iayer material PrOPertieS

APPendiX C  CaICUIatiOn formula for insulation Iayer material quantity

APPendiX D  CalCUIatiOll formula for PrOteCtion Iayer material quantity

APPendiX E  CaICUlatiOn formula for insulation Iayer thickness Of PiPe Iine

APPendiX F  CaiCUIatiOn formula for insulation Iayer thickness Of heat insulation box

APPendiX G  AllOWabIe heat IOSS Of PiPe Iine

APPendiX H ThiCkneSS CaICUIatiOn Of COld PrOteCtiOn insulation Iayer

APPendiX J   CaICUIatiOn formula Of hot Water COnSUmPtiOn

APPendiX K  CalCUIatiOn formula Of Stealn COnSUmPtiOn

APPendiX L  CaICUIatiOn formula Of electrical COnSUmPtiOn

APPendiX M  COmmOn COrreCtiOn ValUe Of heat COndUCtiVity for insulation material

APPendiX N  Heat dissipating Of Unit Iength for instrument PiPe Iine

APPencIiX P Diameter CaICUiatiOn for tracing main PiPe and branch PiPe

APPenCIiX Q SiZe CaICUIatiOn Of Steam trap

EXPIanatiOn Of WOrding in this Standard

NOrmatiVe StandardS

AdditiOn: EXPIanatiOn Of PrOViSiOnS ...

1总 贝IJ

ι.o.ι为了统一仪表及管线的伴热和绝热设计在化工行业的技术要求,推进仪表及管线的伴热和 绝热工程设计的规范化,达到技术先进、经济合理、安全适用的目的,制订本规范。

1.0.2本规范适用于化工装置仪表及管线的伴热和绝热设计,包括应用范围、使用要求、材质选择、 配管方式。

1.0.3本规范规定了仪表及管线伴热和绝热的方式、伴热和绝热系统的设计、绝热层和保护层材料 的选用、保温箱选型。

1.0.4仪表及管线伴热和绝热保温设计除应符合本规范要求外,尚应符合国家现行有关标准的 规定。

2术 语

2.0. 1 绝热 insulation

为减少设备和管线内介质热量或冷量损失,防止人体烫伤、冻伤,在其外壁设置绝热层,以减少 热传导的措施,是保温和保冷的统称。

为减少设备、管线及附件向周围环境散发热量,对其外表面所采取的包覆措施。

2. 0. 3 保冷 COld insulation

为减少周围环境中的热量传入低温设备和管线内部,防止低温设备和管线外壁凝露,对其外表 面所采取的包覆措施。

2. 0. 4 绝热层 thermal insulation Iayer

包覆于设备、管线外表面对维持介质温度稳定起主要作用的绝热结构。

2. 0. 5 防潮层 moisture resistant insulation Iayer

为防止水或潮气进入绝热层,在其外部设置的一层防潮结构。

2.0.6 保护层 jacketing

为防止绝热层或防潮层受外界损伤在其外部设置的一层保护结构。

2. 0. 7 绝热结构 thermal insulation COnStrUCtiOn

由绝热层、防潮层和保护层组成的结构综合体。

2. 0. 8 绝热材料 insulation material

为保温、保冷、防烫伤或稳定操作等冃的而采用的具有良好绝热性能及其他物理性能的材料。

2. 0. 9 维持温度 maintain temperature

设计的伴热系统能使被伴热物体在设计条件下保持一定温度。

2.0.10最高维持温度 maximum maintain temperature

、电伴热系统能够连续保持被伴热物体的最高温度。

2. 0. 11 终端连接 end termination COnneCtiOn

相对于电源端的电伴热带的终端连接。

2. 0. 12 电伴热 electrical heat-tracing

利用电伴热带或其他电加热设施来补充被伴热物体在使用过程中所散失的热量,以维持介质温 度在某一范围内。

2. 0. 13 温度控制器 thermostat COntrOller

能检测和控制电伴热系统温度或电伴热系统所处的环境温度的一种现场仪表或温度开关。它 可在现场控制电伴热带的通电和断电,也可向外发出报警触点信号。

2. 0. 14 自限式电伴热带 self-regulatingcable

由导电高分子复合材料均匀地挤包在两根平行导电金属线芯之间形成的电伴热器件及绝缘和 护套构成的扁形带状电缆。其输岀功率随温度变化而变化;可任意剪切或加长;可交叉敷设。

2. 0. 15 恒功率电伴热带 COnStant Wattage CabIe

由母线、绝缘层、发热芯、护套、屏蔽层等组成,其单位长度输出功率恒定,可任意剪切或加长,不 可以交叉重叠的电伴热带。

3伴热、绝热方式

3.1.1仪表及管线伴热符合下列条件之一者应采用伴热:

1在环境温度下有冻结、冷凝、结晶、析出等现象产生的物料测量管线和检测仪表;

2不能满足最低环境温度要求的仪表。

3.1.2处于露天环境的伴热绝热系统,环境温度应取当地极端最低温度;安装在室内的伴热绝热系 统,环境温度应取室内最低温度。

3.1. 3仪表及管线伴热宜根据工艺伴热方式选取。

3.1.4伴热方式分为热水伴热、蒸汽伴热、电伴热。伴热方式宜按下列规定选取:

1伴热方式宜首选热水伴热;

2在没有热水源的场合或采用热水伴热无法满足要求的检测系统可采用蒸汽伴热;

3对环境的洁净程度要求较高的场所或要求对伴热系统实现精确温度控制或遥控和自动控制 的场合可采用电伴热。

3.2绝 热

3. 2.1仪表及管线伴热符合下列条件之一者宜采用保温绝热:

1热流体的仪表检测系统;

2当采用保温绝热方式可保证仪表和管线正常工作的情况;

3伴热用的蒸汽管线或热水管线、冷凝I可水管线、电伴热带等场合。

3. 2. 2仪表及管线伴热符合下列条件之一者宜采用保冷绝热:

1为防止或降低冷介质及载冷介质在仪表检测过程中温度升高;

2为防止环境温度下仪表设备或管线外表面结露;

3保冷设备和仪表相连的测量管线。

3. 3伴热绝热设计温度

3.3.1伴热绝热设计温度应保持工艺介质在仪表测量管线及仪表内不冻结、冷凝、结晶、析出。

3.3.2水介质的维持温度宜为20°C以上,保温箱内的温度宜为5°C20笆。

3.4热水、蒸汽的重伴热和轻伴热

3.4.1伴热方式可分为重伴热和轻伴热。在被测介质易冻结、冷凝、结晶、析出的场合,仪表测量管 线应采用重伴热;当重伴热会引起被测介质汽化或易分解时,应采用轻伴热或绝热。应根据介质的 特性,按图3.4. 1确定相应的伴热形式。

伴热管线      测量管线

(a)单管重伴热


(b)多管重伴热       (C)单管轻伴热


(d)多管轻伴热


3.4.1伴热结构图

4绝热设计

4.1仪表测量管线的绝热结构

4.1.1保温结构宜由保温层和保护层组成。对于埋地管线和设备,应增设防潮层。对于地沟内管 线的保温结构,宜增设防潮层。保冷结构应由保冷层、防潮层和保护层组成,在环境变化与振动情况 下,防潮层应能保持保温结构的完整性和密封性。

4.1.2仪表测量管线的绝热可采用管线绝热中常规的现场绑扎法,仪表测量管线绝热结构应符合 图4. 1. 2的规定。

1一伴热管线;2—测量管线;3—防腐油漆(选择用)4一绝热层;5一镀锌钢丝;6一防潮层;7—保护层

4.1.2仪表测量管线绝热结构

4.1.3仪表测量管线的绝热也可采用测量管线、伴热带/伴热管线、绝热层和保护层一体化的管缆。

4.2测量管线的绝热层、防潮层及保护层材料选用

4.2.1绝热层材料应按现行国家标准《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB 50264、《设备及管道 绝热技术通则》GB/T 4272、《设备及管道绝热设计导则》GB/T 8175的规定选用。常用绝热材料性 能可按本规范附录A的规定取值;常用保护层材料主要性能可按本规范附录B的规定取值。绝热 材料及其制品,应按下列要求选择:

1测量管线的绝热材料应由阻燃材料组成,测量管线的绝热层宜选用绝热制品;

2保温材料及其制品的允许使用温度应高于测量管线和伴热管线的设计温度;

3保冷材料及其制品的允许使用温度应低于测量管线的设计温度;

4相同温度范围内不同保温材料可供选择时,宜选用导热系数小、密度小、强度相对高、无腐蚀 性的材料或制品;

5保冷材料在满足生产工艺过程要求的前提下,宜选用导热系数小、密度小、吸水、吸湿率低的 产品。

1内层为石油沥青玛蹄脂,中层为有碱粗格平纹玻璃布,外层为石油沥青玛蹄脂;

2橡胶沥青防水冷胶玻璃布防潮层;

3新型冷胶料卷材防潮层、冷涂料防潮层等。

4.2.3保护层设计应满足下列各项要求:

1绝热结构外层,应设置保护层。保护层结构应严密牢固,在环境变化与振动情况下,不渗水、 不裂纹、不散缝、不坠落。

2宜选用金属材料作为保护层。在腐蚀环境下宜采用耐腐蚀材料作保护层。

3当采用镀锌钢板或铝合金板作为保护层时,不需涂防腐涂料。保护层直径大于40mm以上 的可采用镀锌铁皮,小于40mm以下的可采用铝箔。

4当采用普通碳素薄钢板作为保护层时,其内外表面均应涂防腐涂料。

5当釆用非金属材料作为保护层时,应用阻燃材料抹平或用防腐涂料进行涂装。

4.2.4常用金属保护层厚度宜按下列规格选取:

4.2.5绝热层材料用量宜按本规范附录C的方法计算。

4.2.6保护层材料用量宜按本规范附录D的方法计算。

4.3绝热层厚度计算

4.3.1测量管线保温绝热层厚度宜按本规范附录E的方法计算。

4.3.2保温箱保温绝热层厚度宜按本规范附录F的方法计算。

4.3.3测量管线允许热量损失可按本规范附录G的规定取值作为保温计算的依据。

4.3.4热水伴热允许热量损失可根据不同的大气温度按本规范附录GO. 3MPa的蒸汽压力 选取。

4.3.5热水伴热保温绝热层厚度可按本规范表4.3.5确定。

4.3.5热水伴热保温绝热层厚度

大气温度°C

蒸汽,MPa(A)

绝热层厚度SP ,mm

大气温度°C

蒸汽,MPa(A)

绝热层厚度Sp ,mm

-30以下

30 15

15以上

0. 3

1. O

30

O以上

1. O

0. 6

20

20

10

注:表中的保温绝热层厚度是按测量管线内介质温度为60°C时确定。

4.3.6蒸汽伴热保温绝热层的厚度可根据大气温度按本规范表4. 3.5的规定,直接选取近似的保 温层厚度。

4.3.7电伴热保温绝热层厚度可按本规范表4. 3.5的规定确定。

4.3.8保冷绝热层厚度计算可按本规范附录H的规定取值。

5伴热系统的计算

5.1热水用量的计算

5.1.1热水用量可按本规范附录J的方法计算。

5.1. 2热水伴热时单点热水总用量宜为IoOkg/h15Okg/h

5.2蒸汽用量的计算

5.2.1伴热蒸汽宜采用低压过热或低压饱和蒸汽,其压力应根据环境温度,仪表及其测量管线的伴 热要求选取 0. 3MPa(A)0. 6MPa(A)1. OMPa(A) O

5.2.2伴热系统蒸汽总热量损失QS值应为整个装置的每个保温管线的热量损失之和,可按本规范 附录K的方法计算。

5.2.3单点蒸汽总用量宜为7kg∕h15kg∕h°

5.3电伴热的功率计算

5.3.1电伴热的功率应为电伴热带与电保温箱功率之和。

5.3.2电伴热的功率可按本规范附录L的方法计算。

5.3.3仪表测量管线阀门散热量宜按管线每米散热量的L 22倍计算。

5.3.4电保温箱功率宜按照保温箱制造商产品规格选取额定功率。

6伴热系统的设计

6.1 一般要求

6.1.1连续伴热的系统和间断伴热的系统应独立设置。

6.1.2伴热系统设计应考虑被伴热仪表或管线可独立维护。

6.2热水伴热系统

6.2.1热水伴热系统宜由热水总管、分配站或热水支管、热水伴管、热水回水站或回流管、热水回水 总管和相应的安装附件组成。

6.2.2仪表伴热用热水应设置独立的供水系统。

6.2.3伴热系统应采用集中回水方式,并设置回水总管。

6.2.4热水伴管的材质及管径可按表6. 2. 4-1确定,伴管的最大允许有效长度宜按表6. 2. 4-2确定。

6. 2. 4-1热水伴管的材质及管径

伴热管材质

连接方式

伴热管外径×壁mm

不锈钢管

卡套式

©8 XI, MoXI(MoXL 5),2 Xl

不锈钢管

焊接式

DN15,DN20

碳钢管

焊接式

DN15,DN20

6. 2. 4-2热水伴管的最大允许有效长度

伴热管管径,mm

伴热热水压力P(MPa)对应的最大允许有效伴热长度m

0. 3≤∕>≤0. 5

0. 5<p≤0. 7

0. 7<p≤l. 0

Mo,们 2

40

50

60

DNI5,DN20

60

70

80

6.2.5热水伴热总管和支管应采用无缝钢管。总管及支管的管径可按附录P的方法计算。管线的 伴热保温点数,可按表6. 2.5确定。

6.2.5管线的伴热保温点数

伴热点数S

热水分配管/热水回水集合管

热水引入管/热水回水管

48

DN50

DN40

912

DN80

DN50

6.2.6热水伴热系统管路宜按照热水伴热系统管路图(见图6.2.6)设计。

4

1—热水总管;2一排气;3—热水支管或分配站;4一热水伴热管;5—保温箱;

6一切断阀;7一回水支管或回水站;8一回水总管

6.2.6 热水伴热系统管路图

6.3蒸汽伴热系统

6.3.1蒸汽伴热系统宜由蒸汽总管、分配站或蒸汽支管、蒸汽伴管、冷凝液回收站或回流管、冷凝液 回流总管和相应的安装附件组成。

6.3.2蒸汽伴热系统,应满足下列要求:

1仪表伴热用蒸汽应设置独立的供汽系统。

2蒸汽伴热系统宜包括总管、支管或蒸汽分配站、伴热管及管路附件。总管、支管或蒸汽分配 站、伴热管的连接应焊接,接点应在蒸汽管顶部。

3蒸汽总管最低处应设疏水器。

4蒸汽伴热系统管路宜按照蒸汽伴热系统管路图(见图6.3.2)设计。

6.3.3疏水器的选择应满足下列要求:

1每个蒸汽伴热回路均宜单独设置一台凝液疏水器;

2仪表伴热用疏水器应安全可靠,安装方便,采用本身带有过滤器并有止逆作用的热动力式疏 水器;

3疏水器的口径可按本规范附录Q的方法计算;

4疏水阀组不宜设置旁路阀。

6.3.4蒸汽伴热管在条件允许的情况下,应优先采用不锈钢管,其材质和管径可按表6. 2. 4-1 确定。

6.3.5蒸汽伴热总管、支管的选择应满足下列要求:

1蒸汽伴热总管和支管应采用无缝钢管;

2由总管或支管流量可按表6. 3. 5-1确定相应的总管或支管的管径;

1—蒸汽总管;2—蒸汽支管或分配站;3一蒸汽伴管;4一切断阀;5—保温箱;

6一疏水器;7一回水支管或蒸汽疏水站;8一回水总管

6.3.2蒸汽伴热系统管路图

6. 3. 5-1伴热总管或支管管径与饱和蒸汽流量、流速之间的关系

伴热管规格

蒸汽压力,MPa(A)

公称直径

1.0

0. 6

0. 3

蒸汽量0mt/h

流速m∕s

蒸汽量Qm,t∕h

流速m∕s

蒸汽量qm,t∕h

流速m∕S

DN15

<0. 04

<9

<0. 03

<11

<0. 02

<11

DN2O

<0. 070

<10

<0. 05

<12

<0. 03

<13

DN25

0. 07 — 0. 13

<11

0. 05 — 0. 10

<13

0. 030. 06

<15

DN40

0. 13 — 0. 34

<13

0. 10 0. 26

<17

0. 060. 16

<20

DN5O

0. 34 — 0. 64

<15

0. 26 — 0. 50

<19

0. 16 — 0. 30

<23

DN8O

0. 64L 90

<20

0. 50—1. 40

<23

0. 30 — 0. 80

<26

DNloo

1. 90 — 3. 80

<24

1. 40 — 2. 70

<26

0. 80 — 1. 50

<29

3管线的最多伴热保温点数,可按表6. 3. 5-2确定。

6. 3. 5-2管线的伴热保温点数

伴热点数S

蒸汽分配站/蒸汽疏水站

蒸汽引入管/凝结水引出管

48

DN50

DN25

912

DN50

DN40

13 16

DN80

DN50

6.3.6伴管的最大允许有效长度的确定与所用蒸汽压力密切相关,蒸汽伴管的最大允许有效长度 宜按表6.3.6确定。

6.3.6蒸汽伴管的最大允许有效伴热长度

伴热管管径,mm

伴热蒸汽压力沅MPa(A)]对应的最大允许有效伴热长度m

0. 3≤∕>≤0. 5

O. 5<C∕>≤0. 7

0. 7<j^≤l. 0

0 012

40

50

60

DNI5DN20

60

75

90

6.3.7回水管应按下列要求选择:

1各回水管线的冷凝量宜相等。

2各回水系统的压力损失应最小。

3各并联的回水系统之间的阻力宜相等。

4应采用集中回水方式,即设置回水总管,并将回水集中排放。对于伴热点数较少或集中回水 有困难时,回水可就近排放至地沟内。

5蒸汽伴热冷凝回水支管管径宜与按表6. 3. 5-1确定的伴热支管管径相同或大一级。

6每个蒸汽伴热系统应单独设置一台凝液疏水器。

6.4 电伴热系统

6.4.1电伴热系统宜由配电箱、控制电缆、电伴热带及其附件组成。附件宜包括电源接线盒、中间 接线盒、终端接线盒及温控器。

6.4.2电伴热带可与温控器配合使用,重要检测回路的仪表及测量管线的电伴热系统应设置温控 器,并应符合下列要求:

1温度传感器应安装在能准确测量被控温度的位置;

2在关键的温度控制回路中宜设置温度超限报警。

6.4.3电伴热系统的供电电源宜采用220V(AC) 50Hz,宜设置独立的供电系统。供电系统的负荷 类别应根据生产过程的实际要求确定。

6.4.4供电系统应具有过载、短路保护措施,每套供电系统应设置单独的电流保护装置,满负荷电 流不应大于保护装置额定电流的80%。供电系统应有漏电保护装置。

6.4.5电伴热系统控制电缆线径应根据系统的最大用电负荷确定,导线允许的载流不应小于电伴 热带最大负荷时的1.25倍。控制电缆的选择与安装应符合现行行业标准《仪表配管配线设计规范》 HG/T 20512 的规定。

6.4.6电保温箱的加热器可选用定型产品,应独立供电。

6.4.7应用在爆炸危险场所的电伴热带及附件,应满足相应的防爆等级,并应符合现行国家标准 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058的规定。

6.4.8电伴热防爆产品防爆温度组别不应超过危险介质防爆温度组别值的80%o

6. 4.9电伴热带的选型应符合下列规定:

1自限式电伴热带宜用于防冻和伴热场合;宜用于维持温度较低的场合,维持工艺温度不大 于 130°C O

2单相恒功率电伴热带宜用于高功率输出或高暴露温度的防冻保护和工艺温度维持,宜维持 工艺温度不大于150°C,应与温控器或其他温控装置配套使用。

4宜选用并联结构的自限式或恒功率电伴热带。

5在要求机械强度高,耐腐蚀能力强的场合应用,应选用加强型电伴热带。

6恒功率电伴热带额定功率宜选择IOW/m20W/m30W/m40W/m之规格产品。

6. 4.10电伴热带规格的确定,应符合下列要求:

1应根据管线维持最高温度确定电伴热带的最高维持温度。

2应根据管线散热量确定电伴热带的额定功率。

6.4.11电伴热带长度的确定,应符合下列规定:

1电伴热带的总长度应包括管线所需电伴热带的长度、各种管线附件所需的电伴热带长度及 安装所需的电伴热带长度。

2每个弯通所需电伴热带长度宜为管线公称直径的2倍;每个法兰需电伴热带长度宜为管线 公称直径的3倍。

7伴热系统的安装

7.1热水伴热管线的安装

7.1.1热水伴热系统总管、支管、伴热管的连接应焊接,取水点应在热水管底部或两侧。

7.1.2热水伴热管及支管根部、回水管根部应设置切断阀,供水总管最高点应设排气阀,最低点应 设排污阀。

7.1.3当伴热管线水平敷设时,应安装在被伴热管线的下方或两侧。

7.1. 4伴热管线可用金属扎带或镀锌钢丝捆扎在被伴热管线上,捆扎间距ImL 5mo

7.1.5伴热管线通过被伴热仪表测量管线的阀门、冷凝器、隔离容器等附件时,宜采用对焊连接。

7.2蒸汽伴热管线的安装

7.2.1伴热管线应从蒸汽总管或支管顶部引出,并在靠近引岀处设切断阀。每根伴热管线应始于 测量系统的最高点,终止于测量系统的最低点,在最低点排凝。

7.2.2当伴热管线在允许伴热长度内出现“U”形弯时,则以米计的累计上升高度,宜不大于蒸汽入 口压力MPa)IO倍。

7.2.3其他安装要求应符合本规范第7. 1. 3条〜第7. 1. 5条的规定。

7.3疏水器的安装

7.3.1在疏水器前后应设置切断阀。

7.3.2若疏水器后冷凝水集合管高于疏水器时,应在疏水器的后切断阀与冷凝水上升管之间设置 止逆阀,在疏水器的前切断阀之前设置冲洗管及阀门。

7.4电伴热带的安装

7.4.1电伴热带平行敷设时宜安装在测量管线侧面或侧下方,用耐热胶带将其与被伴热管线紧贴 固定。

7.4.2自限式电伴热带应避免缠绕安装的方式,其他形式的电伴热带不应交叉。

7.4.3敷设最小弯曲半径应大于电伴热带厚度的5倍。

7.4.4缠绕电伴热带时,应避免管线法兰在其正下方。

8仪表保温箱

8.1保温箱设置原则及组成

8.1.1当环境温度下仪表不能正常工作时,应设置仪表保温箱。

8.1.2仪表保温箱可采用热水伴热、蒸汽伴热或电伴热。

8.1.3仪表保温箱应由箱体、仪表安装支架、加热装置等部件组成,保温箱壳体宜夹装保温层。

8.2保温箱体分类

8.2.1保温箱可分为非金属制品和金属制品两大类。

8.2.2非金属制品仪表保温箱宜以玻璃钢为主。

8.2.3金属制品仪表保温箱可分为不锈钢和碳钢两种。腐蚀性能较弱,接触雨水较少的场所宜选 用碳钢保温箱;腐蚀环境等自然条件恶劣的场所宜选用非金属或不锈钢保温箱。

8.3保温箱的保温伴热方式

8.3.1保温箱中的加热器应采取与导压管伴热形式相同的伴热源。

8.3.2蒸汽加热器或热水加热器的伴热管线长度应按保温箱维持温度确定。

8.3.3恒功率电加热器的保温管线长度宜不受限制。

8.3.4对于易燃易爆危险环境,应选择符合相应防爆等级的防爆电加热器。防爆电加热器内部要 有保险丝,且熔断温度应低于防爆区的限制温度。

8. 4保温箱规格

8. 4. 1 根据安装仪表的空间和操作空间,保温箱的规格宜为80Omm × βθθmm × 50Ommβθθmm X 50OmmX 50OmmO

附录A常用绝热材料性能

A.O.1常用绝热材料性能

材料名称

使用密度 (kg∕m3)

推荐使用

温度(°C)

常用导热系数人

(W m 1OC l)

抗压强度 (MPa)

备注

超细玻璃棉制品

48

300

≤0. 043

用于保温

64 120

≤0. 042

≥45

≤0. 043

岩棉及矿渣棉

60 80

≤400

≤0. 049

用于保温

IOO120

≤0. 049

80

≤250

≤0. 044

100 — 120

≤0. 046

150160

≤0. 048

≤200

≤0. 044

微孔硅酸钙

170

550

≤0. 055

0. 4

用于保温

220

≤0. 062

0. 5

240

≤0. 064

0. 5

硅酸铝纤维制品

120200

≤900

≤0. 056

用于保温

复合硅酸铝镁制品

45 80

≤600

≤0. 036

用于保温

管(硬质)

≤300

≤0. 041

0. 4

聚氨酯泡沫塑料制品

30 60

—65 80

≤0. 027

用于保冷

聚苯乙烯泡沫塑料制品

≥30

—65 70

≤0. 0349

用于保冷

泡沫玻璃

150

—196400

≤0. 06

0. 5

用于保冷

180

≤0. 064

0. 7

附录B常用保护层材料主要性能

B. 0.1常用保护层材料主要性能

名称

技术性能

备注

玻璃布平纹带

幅度(mm)125250

厚度mm) 0. 1 ±0. 01

标重(g∕m2) : 105 + 10

径向拉断荷重(kg)740

纬向拉断荷重(kg) 30

保冷结构用的石油、沥青玛蹄脂

耐热性80°C,连续5b不流淌

隔热管壳间胶结用

粘结性5 X IO(Cm2)试样,18OC合格

沥青油毡纸

一般防水油毡纸

镀锌铁丝

22

捆扎用

各色油性调和漆

干燥时间(h)表干WIo

防腐用

湿干W24

镀锌薄钢板

厚度mm) 0. 300. 35

铝合金薄板

厚度mm) 0. 40. 5

附录C绝热层材料用量计算公式

V = πDδp                                  (C. O. 1)

D = d + 2δp                                 (C. 0. 2)

式中V--绝热层材料用量∏r7m;

d——仪表绝热管线当量直径m

p——测量管线绝热层厚度m

注:当量直径相当于测量管线绝热层内径。

附录D保护层材料用量计算公式

A = 1.3πCd + 2δp)                             (D. O. 1)

式中:A—保护层材料用量,m2∕mo

附录E测量管线绝热层厚度计算公式

Qi = 3.6 .(E.O. 1) ɪ . In — 2πλ d

D = d W                            (E. 0. 2)

P d = 一                                   (E. 0. 3)

π

B= 3.6 (E.0.4)

D — d 8p =                                      (E.0.5)

式中:Qi — 测量管线的允许热损失kJ /(mh)

D ——测量管线保温后的外径m

d ——测量管线的当量外径m

t ——测量管线内介质温度°C

d0 ——大气温度°C(使用地区最低极限温度);

λ ——绝热材料的导热系数W∕(m∙°C);

P ——测量管线横截面圆周长m

5p ——测量管线绝热层厚度m

附录F保温箱保温绝热层厚度凯计算公式

& = 3∙ 6.%二5                       (F.O.1)

Wb

式中:Qb —保温箱表面允许热损失ΛJ∕(m2 ∙ h)

—-保温箱内温度°C (应符合3. 3. 2要求);

——大气温度°C (使用地区最低极限温度);

泓 ——保温箱保温绝热层的厚度m

λ ——保温材料制品在使用温度下的导热系数,W∙ m-ɪ ∙ OC-Io

附录G 测量管线允许热量损失

G.O.1测量管线允许热量损失

大气温度°C

允许热量损失Qi ,kJ /( m2 ∙ h)

伴热蒸汽压力MPa(A)

1. 0

0. 6

0. 3

-30以下

39X4. 1868

34X4. 1868

30X4. 1868

—30 15

33X4. 1868

29X4. 1868

27×4. 1868

-15以上

28X4. 1868

26X4. 1868

25X4. 1868

附录H保冷绝热层厚度计算

1为防止外表面凝露的保冷,釆用表面温度法计算保冷层厚度。

2工艺上允许冷损失量的保冷,采用热平衡法计算保冷层厚度,并校核其外表面温度。该温度 应高于环境的露点温度,否则加厚重新核算,直至满足要求。

3在同一管线上采用一种保冷材料保冷时,按单层绝热计算公式计算;采用两种保冷材料保冷 时,则按双层绝热计算公式计算(复合预制品除外),双层保冷层的层间间面温度(即内层保冷层外表 面温度)不应低于其相邻外层保冷材料的最低安全使用温度。

D防止外表面凝露的单层保冷层厚度按下列公式计算:

DII DI _   2λ(^st)

—ɪ n —---------

DO Do Do ∙ &s(^a — S)

(H. 0. 1-2)

式中——单层保冷层厚度或双层保冷层厚度m

%—保冷层外表面与大气的换热系数Wm"K1;

A——单层保冷层材料制品在使用温度下的导热系数Wm-ɪ ∙ K"1;

t —— 金属管线的外表面温度°C

ta——环境温度°C

ts——保冷层外表面温度°C

Do-一管线外径m

Dl一 管线单层保冷层外径,或第一层(内层)保冷层外径m

2)防止外表面凝露的双层保冷层总厚度按下列公式计算:

D21 D2 _ 2[人("一Q + 2(厶一Zi

DO DO         DO ∙ αs(ra — rs


(H. 0. 1-4)

式中:為——第一层保冷层材料制品在使用温度下的导热系数Wr∏τK-1

A2——第二层保冷层材料制品在使用温度下的导热系数Wm-ɪ ∙ K1

Zl——第一层(内层)保冷层外表面温度,第一、二层保冷层间界面温度°C;

D2——管线第二层(外层)保冷层外径m

3)控制允许损失量的单层保冷层厚度按下列公式计算:

In


Dl

DO


(H. 0.1-5)


S= ɪ(DI -DO)                        (H.O. 1-6)

式中:孔一一保冷层单位冷损失,Wm~1 ,其值以工艺计算为准。

Inn = 21 ( --— — ^ɪ-ln —   —              (H. 0. 1-7)

ʊo          ∖ (IL                  TrDIaS)

& = (Dl - DO)                           (H. 0. 1-8)

缶:一般取值为8. 14Wm"K-Io

入:应按其使用温度进行修正。

光无衬里的金属管线的表面温度,取介质的正常运行温度。

侖:取累年夏季空调室外干球计算温度。

4取4 = 4 + (13)笆仇露点温度应取累年室外最热月月平均相对湿度,与环境温度的取值相

对应的露点温度。对于聚氨酯泡沫材料,当3 = 4 —W2°C时取下限5∆z≥40C的取上限。

:不应低于其相邻外层保冷材料的最低安全使用温度。

附录J热水用量计算公式

J.O.1热水用量%应按下式计算:

式中:% ——仪表伴热用热水总量m3∕h;

"——热水管线进水温度°c

——热水管线回水温度,笆;

P——热水的密度Λg∕m3;

C ——水的比热,取4. 1868kJ∕kg ∙ OC J

K2——热水余量系数(包括热损失及漏损),一般取K?= 1.05o

热水管线用热水温度"及回水温度如均与测量管线内介质的特性有关。热水压力一般考虑到 能返回到回水总管即可。

附录K保温蒸汽用量计算公式

K.O.1保温蒸汽用量应按下列方法计算:

1伴热蒸汽总热量损失QS为整个装置的每个保温管线的热量损失之和,其值应按下式计算:

ZZ =≈ Z = 1

Qs = ∑ (QPXLl+ QG                     (K.O. 1)

式中:QS ——伴热系统总热量损失kj/h

QP——伴热管线的允许热损失kj∕mh

LI——第Z个伴热管线的保温长度m

QbI——Z个保温箱的热损失kJ /h,每个仪表保温箱的热损失可取500×4. 1868kJ∕h;

i ---伴热系统的数量3 = 1 ,2 ,3, •••顼。

2蒸汽用量知应按下式计算:

grn = Ki g                                  (K. 0. 2)

11

式中:如--仪表伴热用蒸汽总耗量kg∕h;

QS ——伴热系统总热量损失kj/h

Kl——比率系数;

H——蒸汽汽化潜热,kj∕kgO

附录L电伴热的功率计算公式

QE = QnK3K4K5                              (L. 0. 1)

式中:QE ——单位长度仪表测量管线散热量(实际需要的伴热量),w∕m;

QN ——基准情况下仪表测量管线单位长度散热量(见本规范附录N) ,w∕m;

K3——绝热材料导热系数修正值(岩棉取1. 22,复合硅酸盐毡取0. 65,聚氨酯泡沫塑料取

K4--仪表测量管线材料修正系数(金属取1,非金属取0. 60.7)

K5 ——环境条件修正系数(室外取1,室内取0. 9)o

附录M常用绝热材料导热系数修正值

M. 0.1常用绝热材料导热系数修正值宜符合表M的规定。

M.O.1常用绝热材料导热系数修正值

材料

密度kg∕ m3

导热系数W∕ (m∙ OC)

导热系数修正值

岩棉

IOo200

0. 049

1. 22

聚氨酯泡沫塑料

30 60

0. 0275

0. 67

硅酸钙制品

170 — 240

0. 055— 0. 064

1. 50

离心玻璃棉

15

0. 033

1. OO

聚苯乙烯塑料

≥30

0. 041

1. 86

附录N仪表测量管线单位长度散热量

N.O.1仪表测量管线单位长度散热量应符合表N.O.1的规定。

N.O.1仪表测量管线单位长度散热量(W∕m)a

绝热层厚度,mm

温差C

测量管线尺寸in(公称尺寸DN,mm)

1/4(6,8,10)

1/2(15)

3/4(20)

1(25)

IO

20

6. 2

7.2

8. 5

10. 1

30

9.4

11. 0

12. 9

15.4

40

12. 7

14. 9

17. 5

20. 8

20

20

4.0

4. 6

5. 3

6.2

30

6. 2

7.0

8. 1

9. 4

40

8. 3

9. 5

10. 9

12. 7

60

12. 8

14. 7

16. 9

19. 6

30

20

3. 3

3. 7

4. 2

4. 8

30

5. 0

5. 6

6. 3

7. 3

40

6. 7

7. 6

8. 6

9. 8

60

10. 3

11. 7

13. 2

15. 1

80

14. 2

16. 0

18. 2

20. 8

100

18. 3

20. 7

23. 4

26..8

120

22. 7

25. 6

29. 0

33. 2

140

27. 2

30. 8

34. 9

40. 0

160

32. 1

36. 2

41. 1

47. 1

40

20

2.8

3. 2

3. 6

4. 0

30

4. 3

.4.8

5.4

6. 1

40

5. 8

6. 5

7. 3

8. 3

60

9. 0

10. 1

11. 3

12. 8

80

12. 3

13. 8

15. 5

17. 6

100

15. 9

17. 8

20. 0

22. 7

120

19. 7

22. 1

24. 8

28. 1

140

23. 7

26. 5

29. 8

33. 8

160

27. 9

31. 2

35. 1

39. 8

注:a散热量计算是根据隔热材料为玻璃纤维、管线材料为金属、管线位置为室外条件进行计算的; b温差指电伴热系统维持温度与所处环境最低设计温度之差。

附录P伴热总管及支管的管径计算

P. 0.1伴热总管及支管的管径可按下式计算

^=i88TI

(P.O. 1)


式中Hn ——热水总管、支管内径mm

Qv ---热水耗量,r∏3∕h;

V ---热水流速(一般取W=1∙ 53. 5),m∕s°

附录Q疏水器口径计算

Q.O.1疏水器口径可按下式计算:

TWsh = K Qm                                     (Q. 0. 1)

式中msh——疏水器的设计排水量kg∕h;

K——疏水器倍率,综合考虑安全系数和使用系数设定K = 3

qn——蒸汽用量,kg∕h°

本规范用词说明

1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1) 表示很严格,非这样做不可的用词:

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。

2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。

3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:

正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

4) 表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。

2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合・・・・・・的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

《设备及管道绝热技术通则》GB/T 4272

《设备及管道绝热设计导则》GB/T 8175

《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058

《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB 50264

《仪表配管配线设计规范》HG/T 20512

中华人民共和国化工行业标准

仪表及管线伴热和绝热设计规范

HG/T 20514—2014

条文说明

目 次

修订说明

3. 1  伴热

3.3伴热绝热设计温度

3.4热水、蒸汽的車伴热和轻伴热

4.1仪表测蛍管线的绝热结构

4.2测量管线的绝热层、防潮层及保护层材料选用

4.3绝热层厚度计算

5伴热系统的计算

5.1热水用量的计算

5.2蒸汽用量的计算

5.3电伴热的功率计算

6伴热系统的设计

8.3 保温箱的保温伴热方式

修订说明

《仪表及管线伴热和绝热设计规范≡G∕T 20514—2014,经工业和信息化部201456日以 第32号公告批准发布。

本规范是是在《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定))HG∕T 20514—2000的基础上修订而成。 上一版的主编单位是吉林化工工程公司,主要起草人员是刘喜臣、王玉弘。

本规范修订过程中,针对需要修订及增加的内容,主编单位进行了广泛的调查研究,参考了大量 国外相关标准规范,总结了近几年来在化工工程设计中的实践经验,由全国化工自动控制设计技术 中心组织多次会议对编制大纲、征求意见稿、送审稿进行审查讨论,广泛采集有丰富经验的设计人员 与行业专家的意见。在上述基础上,编制组经过不断修改、补充、完善,修编完成。

为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规 定,《仪表及管线伴热和绝热设计规范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明,对条文规 定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与规范正文同 等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。

3伴热、绝热方式

3. 1伴 热

3.1.2各地冬季平均气温与极端最低温度差异很大,某些地区按平均气温看,可以不需要伴热和绝 热,但极端最低温度也许会影响露天安装的仪表和测量系统的正常工作,所以应按照这些地区的环 境极端最低温度决定仪表和测量系统的绝热。

3.1.4首选热水伴热,在热水伴热满足不了要求的情况下选择蒸汽伴热。热水伴热无法满足要求 的情况有两种:一是要求强伴热;二是被伴热系统的位置比较高。例如,有些分析采样管线要求强伴 热以保证内部为“干管”状态,此时用热水伴热可能满足不了要求。在蒸汽源和热水源均难以解决的 场合可以考虑用电伴热。目前还有自伴热的场合,仪表测量管线随工艺管线或工艺设备一起保温, 不需额外采用热源即满足测量要求可采用自伴热方式。

目前国内尚无有关电伴热应用方面的规定,本条有关电伴热方面的规定主要是为了促进电伴热 在仪表领域的应用。

3.2绝 热

3.2.1热流体是指蒸汽、热水或其他高温物料等。

3. 3伴热绝热设计温度

3.3.2为便于保温计算,本规范以测量管线内介质是水为例,温度定为2O°C。因为在此温度下,一 般仍能保证测量管线内介质正常传递信号。化工测量对象的介质种类繁多,其冷凝温度等物理特性 也各不相同,本规范未一一列举。设计时对于某些在此条件下不能正常工作的介质,可视具体情况 增加或减少伴热温度。当测量管线会有短暂蒸汽相伴时,要注明冲击温度,以便核对选用伴热线的 耐温等级。

3.4热水、蒸汽的重伴热和轻伴热

3.4.13.4.1中规定了 a,b,c,d四种伴热方式。为保证仪表及仪表测量管线内的介质处于正常 工作状态,使用中应根据介质的特性,确定相应的伴热形式。当测量腐蚀性或热敏性强、易分解的介 质时,不允许伴热管紧贴于仪表及仪表测量管线。

4绝热设计

4.1仪表测量管线的绝热结构

4.1.3 “一体化的管缆”是指测量管线、伴热管线、绝热层和保护层经特殊加工而成为一体的新型安 装材料,设计中可以考虑采用。

4.2测量管线的绝热层、防潮层及保护层材料选用

4.2.1仪表绝热用的材料应尽量和工艺绝热材料相一致,并符合现行国家标准《工业设备及管道绝 热工程设计规范》GB 50264、《设备及管道绝热技术通则))GB∕T 4272、《设备及管道绝热设计导则》 GB/T 8175的规定。工程上一般选用绝热材料制品要便于运输、施工,同时要保证一定的导热系数, 在不经常拆卸处可以使用填充绝热材料结构,经常拆卸处可以使用定型产品即绝热产品。

绝热材料的性能应满足下列要求:

4.2.3为阻挡环境和外力对绝热层的损坏,便于管线的维护和检修,防止雨水、潮湿空气侵入到绝 热材料里面去,避免增大绝热系数而采用保护层。良好的保护层是保证绝热结构在使用年限内有良 好技术性能的必不可少的条件。保护层结构应严密牢固,在环境变化与振动情况下,不渗水、不裂 纹、不散缝、不坠落。

4.3绝热层厚度计算

4.3.1测量管线伴热绝热的传热机理比较复杂。仪表绝热计算中省略了一些次要因素,如散热角、 绝热层表面至空气的给热系数、大气状况以及管线支架引起的散热损失等,但这些次要因素,对计算 结果影响很小。另外,一些国家绝热设计中也是采用了经过某些简化的公式。测量管线的允许热损 失相对来说是比较小的,本规范在计算蒸汽和热水用量时,又考虑了余量系数,所以本规范的绝热层 厚度计算公式也是省略一些次要因素后的简化公式。

4.3.6 4.3.5中规定列举了三种伴热蒸汽压力,是工厂中经常采用的几种压力。寒冷地区可采用 1.0MPa(A)蒸汽压力,较寒冷地区可采用0. 6MPa(A)蒸汽压力,不太寒冷地区可采用0. 3MPa(A) 低压蒸汽伴热。

5伴热系统的计算

5.1热水用量的计算

5. 1. 1在实际运行中,应考虑下列因素:

5.2蒸汽用量的计算

5.2.1饱和蒸汽主要物理性质见表1

1饱和蒸汽主要物理性质

饱和蒸汽压力,MPa(A)

温度//C

冷凝潜热HΛJ∕kg

1

179.038

481. 6X4. 1868

0. 6

158.076

498. 6X4. 1868

0. 3

132. 875

517. 3X4. 1868

蒸汽总用量的经验值以蒸汽压力O. 3MPA、环境温度一30°C计算。

5.2.2在实际运行中,应考虑下列因素,并宜取K=2(35 )作为确定蒸汽总用量的依据:

5.3电伴热的功率计算

5.3.2电伴热带的功率可根据管线散热量来确定。对于仪表设备(如玻璃板液位计、外浮筒液位变 送器等)的电伴热,散热量的计算公式可参考IEEE 515—2004,应用中可参考管线散热量公式及其 相关参数设计。

例如:某厂有一金属管线,管径为1/2〃,保温材料是硅酸钙,厚度IOmm,管线中介质的维持温度 为10°C,冬季最低平均气温是一25°C,室外。求管线每米热损失。

△「= 30°C 时,Ql=Il.0W∕m;

∆T2= 40°C ,Q2 = 14. 9W/m

△ 丁3= 35°C ,Q≡≡Q1+(Q2-Q1)∕(∆T2-∆T1 )× (∆T-∆T1 )ɪll. 0+(14. 9-11. 0)/(40-30)X 5 = 12. 95(W∕m)o

K3 = I. 5,K4 = l,K = Io

注:本规范附录N中保温材料是采用玻璃纤维为标准的,如用其他材料可参见本规范附录M的系数进行修正,如举 例所述。

不同制造商生产电伴热产品的功率不尽相同,所以,初步设计中往往依据经验估算耗电量,通常 单点电热带耗电用量为20W∕m30W∕m,每个保温箱为500W施工图设计时制造商应根据实际情 况计算每个伴热点的耗电量。

仪表箱的热损失Q=仪表箱内部向外部环境的热传递功率=仪表箱导热系数KX仪表箱内外 温度差宜。

热损失计算需要的已知条件:仪表箱的外形尺寸(高、宽、深)、仪表箱保温层的材料和厚度(如果 没有保温层,则厚度为零),仪表箱内需要的温度,外部环境的最低温度。

保温箱外形尺寸及导热系数见表2o

2保温箱外形尺寸及导热系数

型号

高,mm

mm

深,mm

质量kg

导热系数W∕K

有窗有保温层

有窗无保温层

无窗无保温层

无窗有保温层

48

485

385

380

7

1. 6

4. 9

4. 4

1. 2

100

640

440

430

9. 5

2. 5

7. 4

6. 8

1. 9

170

750

520

480

12. 5

3. 1

9. 8

9. 1

2. 4

热损失计算(以INTERTEC MULTlBOX平开式保温箱为例):

如果全年环境最低温度一40°C,用户希望保温箱内的温度+ 10oC,则温度差/= 10 + 40 50°C,如果选用无窗有保温层、型号为100的保温箱,则

仪表箱热损失 Q=KX AT=L 9 X 50 = 95( W)

选用电加热器的功率至少应为IOoW

6伴热系统的设计

6.2热水伴热系统

6.2.1热水伴热系统设计一般都采用分配站的方式。在目前的大型石油化工装置的伴热设计中, 分配站的设计一般由仪表专业提出伴热点条件,由配管专业结合管线伴热情况统筹考虑进行布置设 计的。分配站的布置和设计应满足下列要求;

6.2.2对于少数分散的仪表伴热对象,可按具体情况供水。

6.2.5根据公式6.2.5可确定总管及支管管径。同样,如果已知总管及支管的管径,按热水介质的 性质,亦可限定伴热点数。

6.2.6热水管伴热时,宜从被伴热管线的最低点开始伴至最高点,然后返回热水系统。

6.3蒸汽伴热系统

6.3.1仪表伴热用蒸汽宜设置独立供汽系统,蒸汽管线在进入车间或工段时,就应与工艺用蒸汽管 线分开敷设,以避免仪表伴热用蒸汽在工艺装置停车、检修停蒸汽时被切断。分配站的布置和设计 要求与热水伴热要求的前四项一致,并应满足下列要求:

6.3.2对于少数分散的仪表伴热对象,可按具体情况供汽。

6.3.4本规范表6. 2. 4-1规定了伴热管的五种规格和两种材质,供设计选用,但对个别黏度较大的 介质,其伴热管线的管径可适当增大。

6.3.5蒸汽流速由于不能超过相应管径允许的最大流速,而不同管径的蒸汽管线所能提供的热量 是有一定限度的,所以接在某一管径的管线上的伴热系统不能超出一定的数量。本规范表6. 3. 5-2 规定了在不同管径的蒸汽管线上所能连接的最多伴热点数,这是根据理论计算与现场实际调查结果 制定的,可供设计时估算管径参考。由本规范表6. 3.5-2估算出管径后,可参照本规范表6. 3.5-1估 算出总的蒸汽耗量。

6.3.6伴管的最大允许有效长度的确定,应遵守下列原则:

(2) 伴管蒸汽应从高点引入,沿被伴热管巾高向低敷设,冷凝水应从低点排出,并应尽量避免或 减少U形弯,以防止产生气阻或液阻;

3) 在经过阀门管件时,伴管应沿其外形敷设,口宜避免或减少U形弯;

4) 被伴热管上的取样阀、截止阀、排液阀等应给与伴热;

5) 在同一蒸汽分配站的蒸汽伴管当量长度应大致相等,最短蒸汽伴热管的当量长度不宜小于 最长伴热管当垦长度的70%左右。

6.3.7回水管应按下列要求选择:

4冷凝液回水管的选择:因冷凝液在冷凝冋水管线内流动过程中,随着压力的降低,部分冷凝 液会产生自蒸发现象,疏水器在使用过程中,蒸汽会通过阀片泄漏到冷凝冋水管线中去,使回水管线 内呈现汽、水两相的混合状态,考虑到回水管内混合流体的体积比纯冷凝液的体积大,冷凝回水管的 管径可等于蒸汽伴热管管径或大一级。

5为定期排出仪表伴热系统的凝结水,阻止蒸汽的泄漏,节约能源,每个蒸汽伴热系统应单独 设置一台凝液疏水器。

6.4 电伴热系统



1电伴热系统图

6.4.2温度控制系统组成如图2所示,一般根据实际需耍将温度传感器安装在具有代表性需伴热的 管线部位,构成测量电伴热带温度的测垃系统;也可安装在环境中,构成测量环境温度的测量系统。

电源

电源控制器

—                   温度传感器


J--- 黄热尾端

电源接线盒  电伴热帯(安装在仪表管上)

2电伴热温度控制系统图 6.4.3供电系统的负荷类别应根据生产过程的实际要求确定。一般可按本装置三级用电负荷考 虑。系统供电设计应符合现行行业标准《仪表供电设计规范》HG/T 20509的规定。

6.4.9常用的电伴热带有以下几种类型:

集肤效应伴热系统是一种基于电流的集肤效应及邻近效应原理的系统,它具有维持温度高,伴 热距离长,结构简单等特点,但该系统需专门设计,专门制造,施工周期较长,且施工复杂。

自限式电伴热带(或称自调控伴热线)是一种具有正温度特性的可自调控的并联型电伴热带,即 当被伴热物体温度升高时,导电塑料膨胀,电阻增大,输出功率下降;反之,当物体温度下降时,导电 塑料收缩,电阻减小,输出功率增加。同一条电伴热带在不同环境温度下会产生不同的热量,故该电 伴热带可以交叉敷设。由于自限式电伴热带的启动电流约为正常值的3倍以上,所以伴热回路中的 元器件和导线应能满足启动电流要求。自限式电伴热带宜用于维持温度较低的场合,尤其适用于热 损失计算困难的场合。

恒功率电伴热带由二根平行绝缘铜线作为电源母线,在内绝缘层上缠绕电热丝,并将电热丝每 隔一定距离与母线连接,形成并联电阻,母线通电后,并联电阻发热,形成一条连续的加热带。恒功 率电伴热带宜用于维持温度较高的场合。

串联电伴热带是一种由电缆芯线作发热体的电伴热带,即在具有一定电阻的芯线上通过电流, 芯线就发出热量。发热芯线有单芯和多芯两种。由于芯线单位长度的电阻和通过的电流在整个长 度上是相等的,因而各处的发热量相同。串联电伴热带主要适用于长距离管线的伴热。

仪表及其测量管线的电伴热一般选用自限式电伴热带。

当电伴热带使用缠绕法时,缠绕间距可根据电伴热带的米功率与管线单位长度散热量之比确 定。如果计算出的电伴热带长度超过产品规定的长度,则应设置两个或多个供电电源回路。

暴露温度指外部热源施加在电缆上的温度,超过一定温度后会损坏电缆的电热性能;最高暴露 温度就是电热带所能承受的最高温度。

6.4.10 对第2款说明如下:

根据计算出的单位长度管线的实际热量,对照恒功率电伴热带产品规格表,考虑介质最高维持 温度,选择与散热量相近的相应功率规格的产品。当管线单位长度散热量大于电伴热带额定功率, 且两者比值大于1时,用以下方式修正:

7伴热系统的安装

7.3疏水器的安装

7.3.1冷凝水就地排放时疏水器后可不设置切断阀。

7.3.2选用热动力式疏水器可不设置止逆阀。

7.4电伴热带的安装

7.4.1伴热系统的安装应符合现行行业标准《自控安装图册》HG/T 21581及现行国家标准《自动 化仪表工程施工及验收规范》GB 50093,电伴热带的安装方式及施工还应遵照电伴热带制造商要求。

8仪表保温箱

8.3保温箱的保温伴热方式

8.3.2根据所需的热功率计算出加热管的长度,再弯成适于在保温箱内安装的结构。其中加热管 的圈数是一个经验数据,可按表3确定。具体应用时,可根据所在地区的气温情况及使用经验,适当 增减加热管的圈数。

3仪表箱内加热管的圈数

仪表箱的规格,mm

加热管的圈数

800 × 600 X 500

4

1000×600×500

5

1200×600×500

6

8.3.4例如:T4区的限制温度是135°C,保险丝的熔断温度是108°C°

8.4保温箱规格

常见保温箱的规格见表4

4仪表保温箱常规尺寸

序号

型号

外形尺寸mm

H高度

B深度

L宽度

1

× X ×-332

300

300

200

2

X X X-444

400

400

400

3

X X X- 543

500

400

300

4

× X X-654

600

500

400

5

× × X-655

600

500

500

6

× X ×-665

600

600

500

7

X X X-856

800

500

600

8

× X X-866

800

600

600

9

X × X- 1066

1000

600

600

定价:380. 00