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電伴熱在西氣東輸天然氣管道工程中的應(yīng)用

2012-9-3   來源:   瀏覽:5295

  電伴熱在西氣東輸天然氣管道工程中的應(yīng)用中由于分輸用戶較多,因此各個站的電伴熱系統(tǒng)在西氣東輸站場中最為典型、復(fù)雜。現(xiàn)以直分輸站為例,對電伴熱的設(shè)計、選型應(yīng)用做簡要介紹。
1 工藝設(shè)備區(qū)電伴熱管道工藝參數(shù)
(1)環(huán)境條件:最冷月室外平均氣溫為2.9℃,最低環(huán)境溫度為- 16℃。
(2)安裝敷設(shè)情況:a.使用場所:爆炸危險環(huán)境Ⅱ區(qū);b.安裝在室外,室外最大風速3.7m/s;c.安裝場所無 腐蝕性氣(液)體。
(3)管道內(nèi)介質(zhì)的性質(zhì):a.管道內(nèi)輸送介質(zhì)為天然氣(塔里木氣田、陜甘寧氣田),主要物性為:水露點≤-  13℃;低發(fā)熱值32.500MJ/m3;高發(fā)熱值36.088MJ/m3;密度0.6982kg/m3;相對密度0.5799;b.天然氣要求維持 溫度為5℃。
(4)管道保溫層狀況:a.保溫材料:巖棉,導(dǎo)熱系數(shù)λ為0.035W/m·K;b.保溫層的厚度:50mm。
2 電熱帶的選型計算
(1)計算所應(yīng)用的基本原理公式為QV=2 π·λ·
Δ T·E/ln(D/d)
式中:Q V ——熱量損失(W / m );
λ——保溫層導(dǎo)熱系數(shù)(W/m·K);
D ——帶保溫層的管道外徑(mm);
d ——不帶保溫層的管道外徑(mm);
E ——安全系數(shù) 取值為1.1;
ΔT——溫差(要求保持的溫度-環(huán)境最低溫度)℃
(2)各段伴熱管道熱量損失計算結(jié)果如下:
管徑φ 114mm:QV = 2 × 3.14 × 0.035 ×(5+16)× 1.1/ln(214/114)= 8.07(W/m);
管徑φ 168mm:QV = 2 × 3.14 × 0.035 ×(5+16)× 1.1/ln(268/168)=10.88(W/m);
管徑φ 273mm:QV = 2 × 3.14 × 0.035 ×(5+16)× 1.1/ln(373/273)=16.27(W/m);
管徑φ 325mm:QV = 2 × 3.14 × 0.035 ×(5+16)× 1.1/ln(425/325)=18.96(W/m);
管徑φ 508mm:QV = 2 × 3.14 × 0.035 ×(5+16)× 1.1/ln(608/508)=28.27(W/m)。
(3)伴熱管道熱量損失計算結(jié)果說明。
伴熱的目的就是要使電熱帶的發(fā)熱量大于QV,以此來補償其熱量損失。但是,由于天然氣經(jīng)調(diào)壓閥后壓力 驟降氣體膨脹并吸收大量熱量,用一般熱平衡方程計算無法準確衡量結(jié)果,因此在設(shè)計中按照管道加熱方式考慮 。綜合考慮了在各管道項目中電伴熱系統(tǒng)的實際運行情況、加熱時間及啟動溫度等諸多因素,熱量功率取值為管 道熱損失的60~90倍。
(4)管道實際伴熱功率的計算結(jié)果:φ 114mm 為660W/m,φ 168mm 為900W/m,φ 273mm 為1320W/m,φ 325mm  為1500W/m,φ 508mm 為1920W/m。
(5)根據(jù)計算結(jié)果,進行電熱帶選型:選擇北京中海華光防爆自限溫電熱帶ZHZBR6 0 W / m ,電熱帶在管道上 螺旋纏繞。φ114mm 管道電伴熱纏繞螺距為3 0 m m,φ 1 6 8 m m 為30mm,φ 273mm 為30mm,φ 325mm 為 40mm,φ508mm 為50mm。
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