管线保温层绝热效果计算方法

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1、炼油与化工26REFININGANDCHEMICALINDUSTRY第25卷管线保温层绝热效果计算方法李媛媛，路上慧，闫岩，杨晓颖，贾春秋，于江华（大庆石化公司检测公司，黑龙江大庆163714）摘要：管线保温层关系到石化企业的安全生产和节能效益。依据管线的保温层改造计算公式、结合设备管线的具体结构，可在原来管线保温层的基础上，进行保温层的结构改造。大幅度的降低管线表面散热损失，节能效果显著。关键词：管线；保温层；厚度；绝热中图分类号：TE973.3文献标识码：B文章编号：1671-4962（2014）03-0026-03化工设备保温管线热

2、损失监测数据显示，管表面温度测试等温区域。线实际散热损失远高于标准要求散热损失量。根2.2表面温度法据计算结果，对管线的保温层进行结构改造，可在表面温度法是将热电偶式、红外辐射式等表继续利用原保温层材料的基础上完成管线保温效面温度计的传感器与被测绝热结构外表面接触，果改进。测量其外表面温度。这是测试绝热结构外表面温［3］1管线热损失的形式度的常用方法。在实际生产中，传热过程往往不是单一的，而2.3仪器选择是包含多个传热过程。在管线热损失过程中，主（1）红外热像仪［1］要有3种传热方式：热传导、热对流、热辐射。红外热像仪是通过非接触探测红外

3、热量，并2管线热损失测试方法将其转换生成热图像和温度值，进而显示在显示保温管线热损失综合测试除计算表面散热热器上，并可以对温度值进行计算的一种检测设流密度，还需查找绝热层破损位置。采用红外热备。红外热像仪能够将探测到的热量精确量化，像法与表面温度法结合，可对管线保温效果进行能够对发热的故障区域进行准确识别和严格分综合测试。析。红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物2.1红外热像法镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外热像法是用红外热像仪对绝热结构外表红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像面进行扫描，将红外热图像转换成可见的图像或

4、图。热像图与物体表面的热分布场相对应，热图［4］照片，从图像或图片反映出绝热结构外表面温度像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。［2］分布的方法。通过对被测绝热结构外表面温度（2）热电偶式温度计分布进行分析，确定管线保温层破损区域及划分利用热电偶材料做成针状或带簧片式的表面［4］江飞飞.关于空气压缩机后冷却器流程选择的探讨［J］.石油化工［9］李天彪.不锈钢管裂纹情况分析［J］锅炉制造，设备技术，2005，26（4）：30-32.2007，203（1）：49-51.［5］王巍.炼油厂冷却器的腐蚀与对策［J］.石油化工设备技术，［10］

5、陈志刚.油冷却器换热管泄漏原因分析［J］压力容器，2000，21（3）：43-46.2002，19（4）：36-39.［6］李冰.奥氏体不锈钢换热管脆性断裂原因浅析［J］.全面腐蚀控［11］孙家孔.石油化工装置设备腐蚀与防护手册［M］.北京：中国石制，2006，20（3）：21-23.化出版社，1996：29-32.［7］金杰.浮头式热交换器管板紧固螺栓应力腐蚀失效分析［J］.腐蚀收稿日期：2013-10-25与防护，1997，18（4）：29-30.作者简介：关庆贺，男，工程师，2006年毕业于沈阳化工学院机械设计［8］陆世英.不锈钢［

6、M］.北京：原子能出版社，1995：13-15.制造及自动化专业，现从事压力容器制造工作。2014年第3期李媛媛，等.管线保温层绝热效果计算方法27测头为传感器，接到专门的指示仪表上所组成的式中α—管线表面散热系数；q—测量表面散热2热电偶式温度计。指示仪表多采用数字显示，冷热流密度，W/m；tw—测量保温层外表面温度，℃；端补偿已采用了集成电路，体积小、携带方便、使tf—当前环境温度，℃；W—环境风速，m/s。用便利。3管线保温层传热计算（3）红外辐射温度计3.1传热过程的简化计算红外辐射温度计适用于非接触测量，瞄准被在管线保温层改造计

7、算中，需要忽略一些对测绝热结构外表面，测量其表面温度。多用于热计算影响不大的传热阻，从而使传热计算过程简电偶式温度计探头无法接触的管线表面。红外测化。传热过程中简化的热阻包括管线内表面换热温适用于红外线范围和低温，可测量0~600℃范围阻、管线外壁的导热阻，防潮层热阻和外保护层热内的物体表面温度。红外辐射测温受到物体表面阻4项。根据4项热阻特点，可进行适当简化。辐射系数和周围环境的影响，在使用前与热电偶（1）决定管线内表面换热阻的因素为介质的对式温度计进行标定，提高监测结果准确度［5］。2流换热系数。加热水时，α=200~12000W/(

8、m∙K)，2.4测点选取2加热蒸汽时α=20~120W/(m∙K)，加热油类介质保温管线综合测试方法是采用红外热像仪或2时，α=60~1800W/(m∙K)。因此，其内表面换热红外辐射温度计先