根據管道具體運(yùn)行工況及該地區(qū)夏季氣溫記錄數據,對(duì)現場條件進行設定:管道外徑813mm,壁厚(hòu)16mm,油溫為-10°℃,環境溫度為(wéi)35°℃(取為該地(dì)區夏季近兩年較高溫度),取管道長度為1m進(jìn)行計算,管道外(wài)壁(bì)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(nà)米氣凝膠氈對管道進行包覆(fù);方案2采用25mm保溫橡塑對(duì)管道進行包覆(fù);方案3采用17mm聚氫酯發泡保溫材料對管道(dào)進行包(bāo)覆,其(qí)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種方案,與(yǔ)裸管-起形成(chéng)4種(zhǒng)工況,在保溫性能方麵進行對比分析。分析後得出以下結果
裸管模擬姞果:根據現場情況,鋼管導熱係(xì)數取4.5W(mk)。根據模擬結果,當沒有采取任冋(jiōng)保溫(wēn)措施時(shí),在設定現場條件下,管(guǎn)壁外側溫度為-9.24℃,表明鋼管基本沒有保溫作用(yòng)。
方案1模擬結果:按納米氣凝膠氈導熱係數取(qǔ)0.016W/(mk)計算,得(dé)到的模擬結(jié)果表(biǎo)明,當采取方案1時,在設定現場條件下,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:按保(bǎo)溫橡塑導熱係數取0.035W/(m.k)計算,得到的模擬結果表眀(míng),當采取方案2時,在設定現場條件下,管道(dào)外側溫度為30.803℃C,低於環境溫度4.197°C,在(zài)此溫度下,不會出現結露現象。
方案3模擬結果:按聚氫酯發泡材料(liào)導熱係數取0.025W(m.k)計算,得到的模擬結果表明,當采取方案3時,在設定現場條件下,管道外側溫度為30.610°℃,低於環境溫度4.390°℃,17mm厚(hòu)的(de)聚氨酯發(fā)泡保溫(wēn)材料在不(bú)損壞的前提下,同樣可以獲得(dé)較好的保溫效果。
對比以上4種模擬工況,管道在(zài)無保溫措施情況下,管道外壁溫度與管內流體溫度(dù)十分接近,因為管道在亶季經(jīng)常岀現“岀汘″現象(xiàng),要獲得同樣的保溫效果,方案1所需的厚度(dù)較小,方案2所需(xū)的厚度較大(dà)
保(bǎo)溫性能對比
由於管輸油溫存在一定的浮動,按照仿(fǎng)真模擬方(fāng)法(fǎ),分別取油溫為-10°、-5℃C、0°℃、5℃、10°℃,環境(jìng)溫度為30°C、35°℃、40°℃·,按照
設定的現場條件對在以(yǐ)上4種工況下管道外壁溫度的計算結果進行對比,結果表明:裸管基本不具有保溫性能;方案1、方案2、方案3在理
論狀態下具(jù)有同(tóng)樣的保溫效果(guǒ)(表1);在此3種保溫方案下,管道(dào)夏季均不會岀現結露問題;若需獲(huò)得(dé)同(tóng)樣保溫效果,納米氣(qì)凝膠氈所需的厚度較小