根據管道(dào)具體運行工況及(jí)該地區夏季氣溫記(jì)錄數據,對(duì)現場條件進行設定:管道外徑813mm,壁厚16mm,油溫為-10°℃,環(huán)境溫度(dù)為35°℃(取為該地區夏季近兩年較高溫度),取管道長度為1m進行計算,管道外壁風速為2m/s。結合管道常(cháng)用保(bǎo)溫材料,給出3種保溫方案(àn),方案1采用10mm納米氣凝(níng)膠氈(zhān)對管道進行包覆;方案2采用25mm保溫(wēn)橡塑對管道進行包覆;方案(àn)3采用17mm聚氫酯發泡保溫材料(liào)對管道進行包覆(fù),其中厚度為25mm和17mm為該溫差下保溫橡塑和聚氨酯發泡保溫材料的推薦值,將該3種方(fāng)案,與裸管-起形成4種工況,在保溫性能方麵進行對比分析。分析後得出以下(xià)結(jié)果
裸(luǒ)管模擬姞果:根據(jù)現場情況,鋼管導(dǎo)熱係數取4.5W(mk)。根據模擬結果,當沒有采取任(rèn)冋保溫措施時,在(zài)設定現場條件下,管壁外側溫(wēn)度為-9.24℃,表明鋼管基本沒有保溫作用。
方案1模擬結果:按納米(mǐ)氣凝膠氈(zhān)導熱係數取0.016W/(mk)計算,得到的模擬結果表明,當采取方案1時,在設(shè)定現場條件下,管道(dào)外側溫度(dù)為(wéi)30.624°℃,低於環境溫度4.376℃,保(bǎo)溫效果良好。管道外側溫度高於空氣露點溫度,不會出現結露現(xiàn)象
方案2模擬結果:按保溫橡塑(sù)導熱係(xì)數(shù)取0.035W/(m.k)計算,得到的模擬(nǐ)結果表眀,當采取方案2時,在設定現場條件下,管道外側溫度為30.803℃C,低於環境溫度(dù)4.197°C,在此溫度下,不會出現結露現(xiàn)象。
方案3模擬結果:按聚氫酯發泡材料導熱係數取0.025W(m.k)計算,得到的模(mó)擬結果表明,當采取方案3時,在設定現場條件下,管道外側溫度(dù)為30.610°℃,低(dī)於環(huán)境溫度4.390°℃,17mm厚的聚(jù)氨酯(zhǐ)發泡保溫材料在不損壞的前提下,同樣可以獲得較好的保溫效果。
對比以(yǐ)上4種模擬(nǐ)工(gōng)況,管道在無保溫措施情況下(xià),管道(dào)外壁溫度與管內流體溫(wēn)度十分接近,因為管道在亶季經常岀現“岀汘″現象(xiàng),要獲得同樣的保溫效果,方案1所(suǒ)需的厚度(dù)較小,方案2所需的(de)厚度較大
保溫(wēn)性(xìng)能對比(bǐ)
由(yóu)於管輸油溫存在一定的浮動(dòng),按照仿真模擬方法,分別(bié)取油溫為-10°、-5℃C、0°℃、5℃、10°℃,環境溫度為30°C、35°℃、40°℃·,按照
設定的現場條件對在以上4種(zhǒng)工況(kuàng)下(xià)管道外壁(bì)溫(wēn)度(dù)的計算結果進行對比,結果(guǒ)表明:裸管基本不具有保溫性能;方案1、方案2、方案(àn)3在理
論狀態(tài)下具有同樣的保(bǎo)溫效(xiào)果(表1);在此3種保溫方案下,管道夏季(jì)均不會岀現結露問題;若需獲得同樣保溫效果,納米氣(qì)凝膠氈所需的厚度較小