根據管道(dào)具體運行工況及該地區夏季(jì)氣溫記錄數據,對(duì)現場條件進行設定:管道外徑813mm,壁(bì)厚16mm,油(yóu)溫為-10°℃,環境溫度為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(suàn),管道外壁風速為2m/s。結合(hé)管道常用保溫材料,給出3種保溫方案,方案1采用10mm納米氣凝膠氈對管道進行包覆;方案(àn)2采用25mm保溫橡塑對管道進行包覆;方案3采用17mm聚氫酯發(fā)泡保溫材料對管道進行包覆,其中厚度為25mm和17mm為(wéi)該溫差下保溫橡塑和聚氨酯發泡保溫材料的(de)推薦值,將該3種(zhǒng)方案,與裸管-起形成4種工況,在保溫(wēn)性能方麵進行(háng)對比分析。分析後得出(chū)以下結果
裸管模擬姞果:根據(jù)現場情況,鋼管導熱係數取4.5W(mk)。根據模擬結果,當沒有采取(qǔ)任冋保溫措(cuò)施時,在設定現場條件下,管壁外側溫度為(wéi)-9.24℃,表明鋼管基本沒有保溫作用。
方案1模擬結果:按納米氣凝膠氈導熱(rè)係數取0.016W/(mk)計算,得到的模擬結果表明,當采(cǎi)取方案1時,在設(shè)定現場條件下,管道外側溫度為30.624°℃,低於環境溫度4.376℃,保溫(wēn)效果良好。管道外側溫度高於空氣露點(diǎn)溫度,不會出現結露現象
方案2模擬結果(guǒ):按(àn)保溫橡塑(sù)導熱係數取0.035W/(m.k)計算,得到的模擬結果表眀,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4.197°C,在此溫度下,不會出現結露現象。
方案3模擬結果:按聚(jù)氫酯發泡材料導熱係數取0.025W(m.k)計(jì)算,得到(dào)的模擬結果表明,當(dāng)采取方案3時,在設定現場條件下,管道外側溫度為30.610°℃,低(dī)於環境溫度4.390°℃,17mm厚的聚氨酯發泡保溫材(cái)料(liào)在不損壞的前提下,同樣可以獲得較好的保溫效果。
對比以上4種模(mó)擬工況,管道(dào)在無保溫措施情況(kuàng)下,管道外壁(bì)溫度與管(guǎn)內流體溫度十分接近(jìn),因為管道在亶季經(jīng)常岀現“岀汘″現象,要獲得同樣的保溫(wēn)效果,方案1所需的厚度較小,方案2所需的厚度較大
保溫性能對比
由於管輸油溫存在一(yī)定的浮動,按照仿真模擬方法,分別取油溫為-10°、-5℃C、0°℃、5℃、10°℃,環境溫度為30°C、35°℃、40°℃·,按照
設定的現(xiàn)場條件對在以上4種工況下管(guǎn)道外壁溫度的計算結果進行對比,結果表明:裸管基本(běn)不具有保溫性能;方案1、方(fāng)案2、方案3在理
論狀態下具有同樣的(de)保溫效果(表1);在此(cǐ)3種(zhǒng)保溫方案下,管道夏季均不(bú)會岀現結露問題;若需獲得同樣保溫效果(guǒ),納米氣凝膠(jiāo)氈所需的(de)厚(hòu)度較(jiào)小