分析长输管道低温焊接防风棚保温技术的研究.pdf

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1、★鼬★'(★★★第36卷第3期石油J-程建设73长输管道低温焊接防风栅保温技术的研究周号，刘艳利，焦如义(中国石油天然气管道科学研究院，河北廊坊065000)摘要：现有焊接防风棚应用于高寒地区的管道焊接施工时．由于保温效果差．严重影响了焊接质量和施工进度利用施工中已有的设备，设计了一种利用低压电对防风棚进行加热保温的方案．该方案的加热器设计电压为36v，加热时间10min，棚内温度可从一50—一30cc上升到零上5℃，解决了施工中的难题。文章对加热器的功率计算、方案设计、现场试验等进行了重点论述关键词：管道焊

2、接：防风棚：加热器：保温中图分类号：TE973．3文献标识码：B文章编号：1001—2206(2010)03—0073—030引言(3)由于底部开口，在空中吊起时散热较快。焊接是管道建设中一道极其重要的丁序．焊2改进的基本原则与指导思想接质量的好坏直接关系到整个T程的质量而环(1)尽可能不改变目前长输管道的施工T法，境温度又是影响焊接质量的最重要因素之一．尤以便于技术推广其是在高寒地区进行长输管道焊接施T作业时．(2)尽可能沿用目前施工队伍中已有的设备．由于气温偏低．焊接作业过程中会遇到一系列问降低工程投资题

3、，不能保证焊接质量，严重影响工程进度。为(3)确保与本装置配套的其他定型设备不作改了提高在高寒地区的施T速度．保证焊接质量．动．拆开后仍可独立使用必须对现有的防风棚进行保温技术改进．以适应(4)用最少的投资。取得实用的成果。高寒地区作业施Tf5)保证安全1普通防风棚存在的问题3防风棚改进方案￥￥羊￥羊普通防风棚不能适应低温焊接作业的主要原因冬季施工专用防风棚主体制作材料为钢板(或有以下几个方面：铝板)．棚内沿管道径向壁板上各安装一组电加热(1)T作方式为吊装作业．工位移动时焊工器．防风棚外部加设玻璃棉板对防风

4、棚进行保温．必须离开玻璃棉板外部覆盖帆布保护玻璃棉板(2)工位移动时不能保持供电，达不到持续防风棚一侧上部装有排风扇．底部钢板为折保温效果叠结构．防风棚置放在钢管上以后．底部钢板展·+*+一++-—·一—-一+一十一+一十一+一+一+一+一+一十--+--+-+-+一+-+*”+*+-+-+-+一十-+”—-”——一-—-”+-+5．2保温层厚度6结束语硅酸铝陶瓷纤维棉被共铺设2层．每层厚度为该方法在2台电脱盐罐上的应用表明．温度曲50mm。线完全满足热处理工艺要求．解决了大型设备无法5．3保温要求人炉进行热

5、处理的难题，积累了宝贵经验。热处理保温被应保持干燥．不得受潮同层保温被的方法合理，可在今后大型设备热处理时应用。接缝应严密．两层保温被的接缝应错开．保温被的作者简介：段占军(1975一)，男，甘肃镇原人，工程师接缝不得设在热电偶测温点附近容器上的各种接1999年毕业于西安石油大学焊接专业，现从事焊接工作。管、底座均应保温。收稿13期：2009—04—2074石油工程建设开．就位后覆盖住地面．可防止地面因存在雨雪工程应用经验．应用加热器厂家的经验公式．得出等阻碍施工防风棚沿管道轴向两端长圆孑L下方所需的加热功率

6、约为14．9kW加设两扇侧门．防风棚放置完毕后．把侧门关3．1．3玻璃棉板的散热量计算上．同时在两端长圆孑L与管道之间的间隙周围铺玻璃棉板厚6=100mm．常温下导热系数为盖保温材料．防止外面冷空气进入棚内．影响施0．030．04W／(m·K)，我们取0．04W／(m·K)。工作业(见图1)按稳定传热计算．保温材料的散热量为：pi=KA(t一t)0式中p——保温材料的散热量／W；K——保温材料的传热系数／(w／(m·K))；4——保温材料的散热面积／mz：帆t⋯￡室内、外空气的温度／℃；玻璃棉温差修正系数，在

7、此取1。钢保温材料传热系数的计算：=总的传热阻为：图1改进的防风棚结构不惹R0=R+尺+R热阻的计算：本方案的创新点为：(1)保温材料层的热阻尺：(1)改进的防风棚外部加设了玻璃棉板。R=6／A(2)新防风棚底部钢板设计为折叠结构．侧面式中——材料层的热阻／(m2．K／W)加两扇门6——材料层的厚度／m(3)新防风棚内部安装两台加热器3．1空气加热器功率计算A——材料的导热系数／(W／(m·K))代人数据计算得：3．1．1加热棚内空气所需的热量棚内空气加热到要求的温度所需的热量(理论R=0．1／0．044=2

8、．27(m。·K／W)(2)查表可知材料内表面的换热阻R=值)为：0．143(1TI。·K／W)Q=mAT(3)查表可知材料外表面的换热阻R=式中m——空气的质量：0．043(ITI。·K／W)C——空气定压比热容；通过以上计算可以得到尺=2．46(m·K／W)，△一空气加热温差温度为250K(一23．16)时。空气的定压比故保温材料的传热系数：热容=1．003kJ／(kg·K)，我们在此设定在一5