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化工工艺管道的伴热

摘要

化工生产中，设备和管道的散热是供热系统中热量损失的重要组成部分。绝
热一词，就是对保温跟保冷两个词的一个统称，然而在实际的生产过程当中，人
们为了防止相关的设备以及工艺管道可能会向周围的环境当中中释放或者吸收热
量，于此同时，在冬季较寒冷的地区，为了防止管道和设备内的介质由于外界的
低温环境而造成物理变化，因此绝热工程已经成为当前现代化工装置中不可缺少

的一部分。

关键词：化工，管道，设备，伴热

第1章工艺管道的伴热系统

1.1工艺管道伴热的主要方式

（1）内伴热管道伴热：载体伴热管道是被安装在工艺管道内部的，因此其

热量可以全部释放于主管道内部。

（2）外伴热管道伴热：载体伴热管道是被安装在工艺管道外部的，因此其
热量一部分可以释放到主管道内部，其余部分可以通过保温层释放到了周围的环
境中。如果伴热系统需要的传热量比较大，或者是工艺主管道对温度要求要有一
定的温升值时，则需要多条管道共同来伴热，或者是采用传热系数更大的传热胶

泥，填充在外伴热管与主管之间。

（3）夹套管道伴热：载体夹套伴热管，就是在工艺管道的外面再安装一套
管道，就相当于内管和外管，内外管之间就形成一个换热空间，最终达到工艺要

求的伴热效果。

（4）电伴热：电伴热带被缠绕在需要加热的工艺管道外部，其利用电阻体

的发热用来补充工艺管道的热量损失。
1.2自调控伴热系统

1.2.1自调控伴热技术

自调控伴热技术是新型的一种伴热方式，早在上世纪六十年代，日本就通过
直接通电法来加热沥青管道，以达到提高它的流动性的目的。这种新型的技术，
操作起来不仅方便简单，而且运行维护的费用也相对比较低，不仅如此，它的操

控性能也比较好，能在短时间内就将要求的伴热温度调整到温度参数范围内。

1.2.2自调控伴热原理

自调控伴热的主要原理，是将电缆线和所需要伴热的管道捆绑在一起来达到
伴热的目的，通常情况下自调控伴热电缆线是由两根平行的镀锌或者镀银的铜制
电缆线构成，其外部是一层高分子半导体材料，最外层是由一种具有阻燃绝燃的
护套构成的。在伴热电缆线工作时，可以根据实际需要的长度来裁剪成任意的长

度使用，其使用连接方式为的是二通或三通。

1.3自调控伴热主要适用的范围

自调控电伴热的应用范围主要适用于以下几种情况：（1）没有蒸汽或者其
他热源的地区，比如油气田的设备和管道以及比较长的输油管道的伴热。（2）
非金属管道由于其材质本身的特性，一般情况是不能采用蒸汽伴热的方式来进行
伴热的，但是可以通过电伴热加热的方式来达到加热的目的。（3）工艺管道系
统简单，并且又能维持管道的温度在150℃左右。电伴热的应用与施工：最小尺
寸2英寸，并且电伴热带的缠绕不可以交叉，否则可能会由于局部温度过高，使

绝缘层烫化造成短路。

第2章蒸汽伴热与自调控伴热技术的比较

2.1传统的蒸汽伴热技术

蒸汽管道伴热目前仍然是国内外石油化工企业经常采用的一种伴热方式。伴
热管道散放的热量，一部分可以补充主管道介质热损失，另一部分散失到周围的
环境中。采用保温外壳需要使主管与伴热管间有一定的空间，因为这样可以使伴
热管道散出来的热量几乎都能补偿到主管道的热损失当中。因此这种伴热形式的
热源消耗量相对比较具有经济性。饱和蒸汽压对应的温度如图2-1所示，需要加
热到的温度越高，需要的饱和蒸汽的压力就需要越高，进而存在的危险安全系数

就会越大。在输送介质温度高于150℃时，需要的饱和蒸汽压力要达到0.50Mpa,
在这种情况下还要求介质要有一定量的温升，因此可以采用3-4根或是更多的伴
热管，如果仍达不到要求，可能还需要采用传热系数更高的胶泥填充在外管与主

管之间，这样便可以使他们形成一个整体。

饱和蒸汽压对应的温度

压0.10.10.20.20.30.30.4

力Mpa0505050

温99.111120127133138143

度℃63.37.24.44.55.89.64

图2-1

传统蒸汽伴热技术之所以依然能得到现代石化企业的广泛应用，主要有一下

几点原因：

1.

大多数的石化企业装置内基本都有副产的蒸汽，而且蒸汽的潜热一般都比较

大，可以降低伴热的费用。

2.

温度范围大多数都在普遍在150℃以下，所以这类工艺管道基本都可以采用

此种伴热形式。

3.
蒸汽伴热不需要特殊的材料，安装建设比较方便。

2.2传统的蒸汽伴热与自动调控电伴热技术两者选用的比较

传统的蒸汽伴热和电热带伴热技术均运用在了石油化工企业的生产中，最终
目的也是一样，但在他们之间仍然有一定区别，比如原材料的选用、设备的安装

以及日常的运行维护。

2.2.1温度控制

（1）电伴热技术要求要有温度控制系统，并且要设