136438大型炼厂防冻凝指导手册20190904杨洪盛

1、大空炼厂防冻凝指导于册 1 导则3 1.1 炼厂防冻凝工作的目的3 1.2 主要防冻凝措施3 1.2.1 保温.3 1.2.2 伴热3 1.2. 3管线、设备的排凝. 1. 2. 4热风循环. 1. 2. 5保持介质常流动. 2伴热及保温设计 2.1 相关设计规范 2.2 伴热系统的设计要求 3 工艺管道的防冻凝10 3.1 水系统管道的防冻凝.10 3.2 蒸汽管道的防冻凝.12 3.3 武杠管道的防冻凝.14 3.4 易含水管道的防冻凝.17 3.5 礁磺管道的防冻凝.17 3.6 石蜡管道防冻凝.19 3.7 特殊部位的防冻凝.19 4 设备防冻凝措施23 4.1 压缩机23 4.2 空

2、冷23 4.3 机泵防冻凝管理24 5 仪表防冻凝26 5.1 仪表防冻凝目的26 5.2 仪衷防冻凝方式26 5.2.1 伴热保温方式.26 5.2.2 仪表保温伴热的特点.26 5.2.3 仪表保温的对象及分析、26 5.2.4 蒸汽管线伴热28 5.2.5 冲灌隔离液方式.28 5.2.6 保温.31 6 防冻凝工作的实施32 7 附录防冻凝事故案例33 案例1：连续壷整发汽系统开工辅助线爆管33 案例2：三催化至连续重整3.5MPA蒸汽线冻凝33 案例3：操作波动，溶剂进入非芳线导致冻凝34 大空炼厂防冻凝指导于册 案例4：伴热线未投，导致苯外送线冻凝34 案例5：除氧水采样器冻凝35

3、 案例6：深水码头三桂品柴林1#线一条伴热线冻凝（堵）35 案例7；硫硕管线凝线（设备泄漏，介质反窜）36 案例8：大码头石脑桂管线冻（易含水管道）36 案例9：顺岸码头淡水线冻（没有措施）36 案例10：工作不到位真空泵水套冻裂（水没排净）37 案例11：新建装置干杯线、低压瓦斯线冻凝（没有措施）37 案例12：停用液化粋泵入口阀大盖冻毗（盲肠）38 案例13：开工过程中杯浆三通阀凝线（小流量）39 案例14：解吸塔顶放空管冻凝（特殊部位）39 案例15： R-218安全阀侧线阀法兰冻凝（盲肠，设计不合理）39 案例16：海水冷却器物料入口阀门冻凝（有肠）40 案例17：乙苯.苯乙烯装置干x

4、管线法兰泄漏（盲肠）40 案例18：乙苯外送管线线冻凝（介质含水）41 案例19： T-401回流罐口01平衡管线冻凝（盲肠）41 案例20：三催化废汽杯回炼线冻凝（介质含水）42 案例21： C801风机旁路紗缸阀HV801冻堵（没有措施）42 案例22： LT5301冻导致XV3101切排放（仪表冻）42 案例23：蒸憎常四线凝线（小流量）42 案例24：长明灯瓦斯线冻凝，导致装置联锁停车（易含水、重点部位）43 案例25：进糾产生雾沬，导致压缩机联锁43 案例26：调节阀引压线冻凝，导致联锁停炉43 案例27：氢住带液44 案例28：液位计冻凝，导致装置联锁停工44 大空炼厂防冻凝指导于

5、册 1导则 大型炼厂在实际生产中，经常由于不同原因产生冻、凝现象，进而引发各 种问题，不但影响了装置的正常运行，而且由冻凝引起物流流动受阻或中断、 管线或设备的损坏、仪表系统的故障，给装置的安全生产带来了严重的威胁。 冬季在北方地区天林较为寒冷，最冷月平均林温可达-20C以下，处于这一地域 的炼厂的防冻、防凝问题则显得尤为重要。 目前国内实行的标准中尚无一个系统完善的防擬、防冻准则可用以指导设 计，现场人员也大多是依据自身的经验和沿用的习惯做法进行管理和作业，这 就造成了防冻凝工作从设计开始就存在不足，管理和现场作业时存在盲区。因 此防冻凝工作虽然得到了炼厂的重视，但冻凝事故却时有发生。 我们

6、编写这本防冻凝工作指导手册的目的，是通过汇总和整理各专业在防 冻凝设计、管理以及现场使用的常规做法和经验的基础上，形成一份较为全面、 系统的防冻凝工作指导体系，以便在防冻凝工作的不同环节起到参考和指导作 用，以促进炼厂的防冻凝工作。 1.1炼厂防冻凝工作的目的 管道或设备内的介质，由于散热损失的存在，温度会逐渐降低。在一般的 散热损失情况下，通常介质温度不至于降低到介质的凝固点或冰点，但当管内 介质流速降低、停留时间过长或外界温度降低、散热损失增加时，介质温度就 有可能降至凝固点或冰点，甚至更低，从而发生一系列问题。如：由于杯品粘 度增加或凝固而造成工艺介质的流速大幅度降低或中断；由于林相中的

7、物质达 到了结晶点而在管线或设备内结晶以至影响流动或带来腐蚀；由于仪表导管中 介质的冻凝而提供假信号所造成的装置生产波动或联锁停车；由于水的凝固带 来的体积膨胀所导致的管道或设备的损坏等等。 1. 2主要防冻凝措施 炼厂所使用的防冻凝措施，一般采用的方式有保温和伴热两种，但还有其 他一些措施可在防冻凝工作中使用。 1. 2.1保温 保温是为了减少管道、设备及其附件向周围环境散热而在其外表面采取的 包覆措施。出于节能（减少散热损失）、安全（高温防烫部位）、防腐（减少 各种低温或凝液存在带来的腐蚀）等方面的要求，也会在许多部位设置保温。 工艺管道和设备的防冻凝工作通常是在保温的基础上再釆取其他针对

8、性措施。 1.2.2伴热 伴热是炼厂广泛采用的一种防冻凝措施。目前常用的伴热热源有蒸汽、热 大空炼厂防冻凝指导于册 水、电。在炼卅厂中，一般是根据下列几种目的来设置伴热： (1) 为了补偿介质热损失，以维持输送林体、液体所需要的温度。 (2) 在输送过程中，由于热损失而产生凝液，并可能导致腐蚀或影响正常操 作的林体管道。 (3) 在操作过程中，由于压力突然下降而自冷，可能因冻结导致堵塞的部位。 (4) 在切换操作或停输期间，管内介质不能放净或吹扫而可能凝固的部位。 (5) 在输送过程中，由于热损失可能析出结晶的部位。 (6) 输送介质由于热损失粘度增高，系统阻力增加，输送量下降，达不到工 艺最

9、小允许量的部位。 (7) 输送介质倾点或凝点等于或高于环境温度的部位。 1.2.3管线、设备的排凝 输送饱和材体、水及水溶液的管线和设备(尤其在长距离输送时)应有良 好的排凝设置，以应付*候寒冷出现凝液或装置停工时处理工艺介质的情况。 1.2.4热风循环 当工艺介质的粘度较大、易凝结时，空冷、仪表和设备间可采用热风循环的 设置。 1.2.5保持介质常流动 介质常流动是防止冻凝的最根本方法。 大空炼厂防冻凝指导于册 2 伴热及保温设计 2. 1相关设计规范 目前在装置设计中与防冻凝设计相关的主要设计规范有SH 3216-2001 * 化工仪表及管道伴热和隔热设计规范、SH 3010-2000*化

10、工设备和管道隔热 技术规范和SH/T 3040-2002林化工管道伴管和夹套管设计规范。 2. 2伴热系统的设计要求 2. 2.1伴热介质的选用 2. 2. 1. 1蒸汽伴热 蒸汽一般是炼厂的工艺副产品，取用方便，冷凝潜热大，温度易于调节， 是炼厂常用的伴热介质。通常采用中压、低压蒸汽对设备和工艺管道进行伴热。 另外，蒸汽不需要泵增压就可流到使用点，而且经过相应的管道系统能够容易 回收。蒸汽伴热主要适用于： (1) 工艺介质凝固点较髙、粘度较大的管道。 (2) 需要维持较高温度工艺介质的管道宜选用蒸汽伴热。 (3) 大管径和体管道。 2. 2. 1. 2热水伴热 伴热热水的来源是炼厂中很多装置

11、的低温热源，通常通过热媒水取走热量, 然后提供给对低温热有需求的用户。热水适用于运行温度不高或不能采用高温 (小于1009)伴热介质的情况下。当炼厂有一部分余热可以利用，而伴热点布置 比较集中时，可优先使用。 (1) 介质温度要求较低的工艺管道、输送介质温度或环境温度接近或低于其 凝固点的管道。 (2) 液体介质凝固点低于40C的管道、林体介质露点温度高于环境温度且低 于409的管道及热敏性介质管道，宜釆用热水伴管伴热。 2. 2. 1. 3电伴热 电伴热系统通过安装在管道上的电阻加热电缆产生和传递热量。电热伴具 有能量利用率更高、温度控制准确、可达到蒸汽伴热范围外的温度要求的特点, 此外电伴

12、热系统还具有远程监测和遥控能力，因此，电伴热主要适用于下列情 况: (1) 由于用电伴热可有效进行温度控制，可防止热敏介质管道过热。 (2) 适用于没有蒸汽或其它热源的较边远地区，如长距离输送*品管道的伴 热。 (3) 非金属管道一般不能采用蒸汽伴热，但可用电伴热。 (4) 使伴热系统简单，便于维护。 大型炼厂防冻凝抬导于册 (5) 同样适用于需要维持较高伴热温度的管道。 (6) 对于复杂的管线及仪表管线等，采用电伴热既方便施工也能有效利用能 量。 2. 2.2伴热方式的选用 2. 2. 2.1外伴热管伴热 外伴热管是目前国内外林企业普遍采用的一种方式，其伴热介质一般有蒸 汽和热水两种。当伴热

13、所需要的传热量较大或主管要求有一定的温升时，可采 用多管伴热，同时可采用伴热胶泥填充在常规的外伴热管与主管之间。 外伴热管有以下特点： (1) 适应范围广，一般操作温度在1709以下的工艺管道都可以采用。输送 有腐蚀性或热敏性介质的管道，只要在主管与伴热管之间用石棉板隔热后，仍 可采用。 (2) 施工、生产管理及检修都比较方便。 (3) 一根带传热热胶泥的外伴热管相当于用3根同直径的常规伴热管的作 用。 Q单根伴热管 b)双根伴热管 三根伴热管 4)四抿伴热管 图1被伴管水平敷设 a)单根伴热管 b)双根伴热管 c)三根伴热管 d)四根伴热管 图2被伴管垂直敷设 2. 2. 2. 2夹套伴热

14、夹套伴热管即在主管的外面安装一套管，在理论上只要伴热介质温度与主 大空炼厂防冻凝指导于册 管介质的温度相同，或略高一些，就能维持主管介质的温度，这时蒸汽消耗量 只需满足本身的热损失，因而伴热效率是比较高的。 夹套管伴热耗钢量大，施工工程量也大。它主要适用于输送高凝固点、高 熔点介质的管道。 2. 2. 2. 3内伴热管伴热 伴热管安装在工艺管道（称为主管）内部，伴热介质释放出来的热量全部 用于补充主管内介质的热损失。 由于它安装在工艺管道内部，施工工程量随之加大。伴热管的热变形会引 起伴热管胀裂，影响产品质量。这种结构型式不能用于输送有腐蚀性及热敏介 质和管道。一般很少用于*企业工艺管道。 2

15、. 2.3伴热线的设置 2. 2. 3. 2热水伴热系统应采用闭式循环系统，热水的供水压力宜为0.35MPa l.OMPa,回水总管余压应控制在0. 2MPa0. 3MPa。 2. 2. 3. 3伴管的管径宜选用DN15、DN20、DN25,伴管根数不宜超过4根。 2. 2. 3. 4在不同环境温度及工艺操作条件下，蒸汽伴管和热水伴管管径及根 数可按相关规范推荐选用。 2. 2. 3. 5伴管蒸汽应从主蒸汽管顶部引出，并在靠近引出处设切断阀，切断阀 宜设置在水平管道上。 2. 2. 3. 6每根蒸汽伴热管宜单独设疏水阀，不宜与其他伴管合并疏水。 2. 2. 3. 7伴管疏水阀宜选用本体带过滤器

16、型，否则宜在疏水阀前设置y型过滤 器。 2. 2. 3. 8为防止蒸汽窜入凝结水管网使系统背压升高，干扰凝结水系统正常运 行，疏水阀组不宜设置旁路阀。 2. 2. 3. 9伴管蒸汽应从高点引入，沿被伴热管道由高向低敷设，凝结水应从低 点排出，应尽量减少U型弯，以防止产生杯阻和液阻。 2. 2. 3.10在密闭凝结水系统中，凝结水返回管宜顺介质流向45斜接在凝结 水回收总管的顶部。 2. 2.3.11在敞开凝结水系统中，疏水阀排出的凝结水宜采用汽水分离器经冷却 后排至下水系统。 2. 2. 3.12热水管伴热时，宜从被伴热管道的最低点开始伴至最髙点，然后返回 至热水系统。每个伴热水支线应设置单独

17、的导淋。 2. 2. 3.13在3m半径范围内如有三个或三个以上的伴热点及回收点时，蒸汽伴 热系统应设置蒸汽分配站和疏水站；热水伴热系统应设置热水分配站和热水回 大空炼厂防冻凝抬导于册 水站。站的设置应统一考虑、布局合理.方便操作和维修。 a)b) 注：ffla)适用于厳纯水用回收fflb)运用干廉箱水倒水系疑. 根据離汽分配站的位蛍聂汽刃入1F也可从冉而引入. 图1蒸汽分配站水平安装 1 7 V IM t 丄i * 0 BPM魚* lt*；JKCt IQV20 id 图2蒸汽分配站垂直安装 大型炼厂防冻凝抬导于册 ftc Ha)水不回孜策9L Kb)适用+ 的仪饕站水謝卅馆也可从的面引出.

18、图3蒸汽疏水站水平安装 !5 * A2P nn I 匚 i m4 j 计 x I VU49IAV ；加口 厂L工1 图4蒸汽疏水站垂直安装 大空炼厂防冻凝指导于册 3 工艺管道的防冻凝 3.1水系统管道的防冻凝 由于生产的需要，炼林厂使用种类较多的水系统，包括新鲜水、循环水、 除盐水、除氧水、海水、伴热水、热媒水、酸性水、净化水、中水等。水系统 冻凝的主要危害在于水结成冰后体积增加10%,其巨大的膨胀力将导致管线破 裂。除埋地部分，此类管线一般只采用保温方式进行防冻凝。 3.1.1水线设置一般要求 3. 1.1. 1埋地水管道一般要求敷设在冰冻线以下，大连杯公司冰冻线在地面以 下0.8米，填海

19、区应该适当增加埋地深度。 3.1.1. 2冰冻线以上的水管道，根据不同情况，可在总管上设置切断阀、防冻 排水阀、长流水阀、小循环阀。 3. 1.1. 3装置内每条支线从总管顶部引出，设置的切断阀应在靠近总管处的水 平管段，并在支线的低点设置排水导淋。 3.1.1. 4垂直主管线上防冻排水阀、长流水阀应安装在排水线的水平管段上， 水平主管线的低点上防冻排水阀、长流水阀应安装的排水线的垂直管段上并靠 近主管线。 3.1.1. 5上水与回水线之间的小循环线规格可参考下表设置： 主管 副线（下限） W3” 3/4” 4”8 1” 10”20” 1.5” 20” 2” 图5小循环线的设置 3.1.1.

20、6除大管径的海水线、循环水线外，所有水线通常应设外保温。 10 - 大空炼厂防冻凝指导于册 3. 1.1. 7间断使用的水线可设置水伴热线，对于连续使用的小管径的水线可设 置水伴热线，也可以与装置的连续使用管线捆绑敷设（如：炉水的采样水线）。 3.1.1. 8环境温度大于59的室内水线，可不设置保温和伴热。 3.1.1. 9正常生产停用及非连续使用的水线应设置切断阀和排凝阀，必要时可 设置吹扫风线。对于自地下垂直引出的管线的切断阀应尽可能靠近地面安装， 也可考虑设置阀门井。 3.1.1.10热媒水、除盐水、除氧水、凝结水、工业水、胺液、碱液等需保证连 续使用的水线，其冷换设备按一般工艺介质要求

21、设置侧线的，应不再设置小循 环线，侧线应按最短长度水平安装。 3.1.2水线的防冻凝管理 3.1. 2.1水线的伴热线应投用，并保证运行正常。 3.1. 2. 2正常停用的水线，可关闭水线总阀，打开水线各处排水导淋阀，排尽 存水，如有必要可用风吹净。无法切断的，可打开长流水阀，保持适当排水（但 应根据杯温适当控制，减少水的浪费）。 3. 1. 2. 3间断使用的水线，如配置各种药剂使用的水线、水洗水补水线和排水 线、部分冷却槽上水线、异常情况下的喷水线、催化装置终止剂水线等应投用 伴热线，没有伴热线的可按停用水线处理。 3.1. 2. 4水换热器停用维修时应关闭出入口阀门，打开排凝导淋，排净存

22、水， 主线应保持循环流动。 3.1. 2. 5循环小水线，进入防冻凝期应投用，且阀门开度不可过小以避免在严 寒天林出现冻冰。 3.1. 2. 6小流量的水线，如用于过热蒸汽减温的减温水线、采样冷却器的冷却 水线、水封罐的上水线与排水线、泵密封冷却水等应将阀门调节在适当的开度。 3.1. 2. 7多路并联水线，应适当调节各分支水量，保证均匀。 3.1. 2. 8由于热媒水的取热部位较多，因此伴热水水质易恶化造成伴热水管堵 塞，需定期检査伴热水质，发现问题及时联系相关单位处理。 3. 1. 2. 9互相备用的除盐水与净化水（如蒸馋电脱盐注水）在进入防冻凝期后 可全部投用，并通过调节流量分配达到防冻

23、凝目的。如需暂时中断，可采用长 流水来防冻凝。 3.1. 2.10消防水、喷淋水系统等在进入防冻凝期后，应关闭供水阀，打开其下 游排放阀，排净存水，以免在冬季将管道冻裂。 3.1.2.11必须保留的盲端或死区，如海水沉降管罐底排污管等，应在防冻凝期 保持阀门适当的开度，维持适量的长流水。 11 大空炼厂防冻凝指导于册 海水沉降耀 冬季帑开 图6排污管 3.2蒸汽管道的防冻凝 3. 2.1排凝点设置 (1) 蒸汽管线低点原则上应设置排凝导淋，导淋阀门靠近主线安装，高、中 压蒸汽管道排凝建议设置双阀。 (2) 主蒸汽进装置隔离阀前设置低点排凝导淋。 (3) 蒸汽线末端低点设置排凝导淋，同时设置正常

24、疏水器。 (4) 各用汽点根部阀前应设置低点排凝导淋。 (5) 蒸汽组立低点设置排凝导淋。 (6) 垂直蒸汽管线隔离阀上部应设置排凝导淋。 x7 图7导淋组立的设置 (7) 系统蒸汽管线应在一定距离上设置排凝导淋。 3. 2. 2 管线设置 (1) 蒸汽管线及其凝液管线应全系统保温。 大型炼厂防冻凝抬导于册 (2) 蒸汽支线应自主线顶端引出，支线隔离阀安装在靠近主线的水平管道 上。 (4)装置消防蒸汽线应独立设置，同一装置不同区域的消防蒸汽宜分开设 置，同一区域就近的消防蒸汽线建议串联布置，以减少排凝点。 连接 9( T | 3 一:泊 常卄 J 、 TX-l 常片 T-X-.| XI- 9

25、Xbq 常卄 常开 - 常开 諄 4XJ- 主汽阀主汽阀主汽侧帘开 图9蒸汽点的串联设置 (5)仪表伴热蒸汽线宜与工艺伴热线分开设置。 3- 2. 3蒸汽管线易冻点 (1) 停用的蒸汽线存水没排净，如装置开停工用的吹扫蒸汽线、装置开工用 的加热蒸汽线等排礙阀没打开、管线存在U型低点、取汽阀关不严、支线根部阀 安装在立管上。 (2) 间断使用的蒸汽线疏水不畅，如装置的消防蒸汽线排凝阀开度小引起排 凝管冻结。 (3) 蒸汽管线堵塞，如催化装置的松动点、伴热线。 (4) 管线盲端，如工艺配管留下的盲端、末端管线停用留下的盲端、排凝导 淋离主线太远。 大空炼厂防冻凝指导于册 3. 2. 4蒸汽管线防冻

26、凝检査与管理 (1) 蒸汽管线的排凝导淋有两类，第一类是“启动疏水”，用于蒸汽投用时 排水，在正常情况下不需要打开；第二类是“经常疏水”正常情况下要保证疏 水畅通。 (2) 定时检査管线外表温度。 (3) 停用的蒸汽线应关闭根部隔离阀，排净管线内存水，排凝导淋常开。 3.3重*管道的防冻凝 重和是指凝固点高于20C的衬品，主要包括催化装置的柴紅、回炼和、* 浆，蒸憎装置的减压馆分*、常底*、减底杠、RDS尾和、加氢裂化尾衬等紅 品。 33.1重和管线的设置 (1) 重材管线应全线保温。 (2) 开停工及事故处理等情况下间断使用的管线可根据情况设置蒸汽吹扫 线、风吹扫线、氮林吹扫线、轻*置换线。

27、管线两端设置隔离阀，低点设置排 凝导淋。 (3) 支线应自主线顶端引出，管线设计应避免盲肠。 (4) 重林管线伴热 正常运行停(备)用管线，无论是重林存于管线内或是将管线吹扫干净都 应设置蒸汽伴热。如催化裂化装置的和浆紧急外甩线。 装置内正常运行投用的管线，对于装置特别重要也应加伴热。如催化裂化装 置原料进装置线、产品材浆线等。 系统管线应设置伴热。 装置正常运行的一般重紅线，原则上不用伴热。 3.3.2重衬管线易冻点 (1) 较长时间小流量，由于操作调节不好，管线没有伴热，就会出现冻凝现 象。如催化装置临时切断进料后，进料喷嘴预热线没有及时打开；催化裂化装 置押浆回炼线、回炼衬回炼线、杯浆外

28、甩线，当处于小流量时，也会因为流量 指示仪表失灵造成凝线。 (2) 固体颗粒含量高，催化杯浆线衬于催化剂颗粒沉积引起管线堵塞。 14 - 大空炼厂防冻凝指导于册 图10*浆泵示意图 由上图可以看出，红线指示部位处于管系的最低点，当泵处于备用状态时， 泵出口至预热线管段处于静止状态，催化剂会在此处形成淤积，在高温条件下 结焦造成堵塞。 (3) 冷却器调节不好，重和冷却器的冷却水调节过大，局部低温引起材品凝 固。如催化糾浆的冷却槽在装置开工或事故状态下上水阀开大后容易引起凝线。 (4) 由于管道设计不好留下盲端，如催化裂化装置的杠浆循环泵及和浆发 汽，当处于备用状态时，在管线低点处容易淤积催化剂形

29、成堵塞。 (5) 停用管线没有处理干净。 33.3重和线防冻凝的检査与管理 重料线主要有以下几种防冻凝方法，分别是扫净管线、保温伴热、小旁通、 轻和置换(轻糾顶线)等方法，下面逐一进行介绍。 33.3.1扫线 扫线是重桂线防凝的主要手段。用于平时停用管线的处理，管线用蒸汽吹 扫干净后，管线隔离并排净管线内的存水，必要时可用风扫净管线内的存水。 如催化装置的紧急外甩线，因为是紧急状态时的安全设施，因此在每次使用后 都要用蒸汽对紧急外甩线进行吹扫，冬季蒸汽扫线后还要通入净化风将管线内 存水扫净。为保证该线紧急情况下的畅通，在日常管理上还要求定期用净化风 贯通管线，保证管线保持畅通。 33.3.2保

30、温伴热 保温伴热也是重杯线防凝的主要手段，进入防冻凝期所有重細管线的伴热 线要投用。 3.3.33小旁通 小旁通是重料线防凝的常用手段。小旁通主要是通过使物料在管线内保持 流动状态，以达到防凝的目的。 小旁通是一种可靠的防冻凝型式，可以从以下几方面考虑采用： 正常停用的管线； 15 - 大空炼厂防冻凝指导于册 重要的管线，希望任何情况下都是畅通的、热态的； 管线较短的，不能是长距离输送管线； 采用单一的伴热或扫线都不能保证防冻凝效果的。 注意：如衬品固体颗粒含量较高，采用小旁通的型式防冻凝的可靠性要大打 折扣。如某催化裂化装置的*浆循环泵预热线，由于管路设计不合理，经常在 备用泵正常预热的情况

31、下出现泵出入口管线堵塞。除此之外，高固含量介质对 小旁通线的磨损也是设计中需要考虑的问题。 举例说明：比如催化裂化装置事故旁通小侧线，通过事故旁通小侧线（此类 小侧线一般设置孔板），保持管线内合适的流量，保证事故旁通管线畅通。 去喷嘴 图11 反应进料组立示意图 33.3.4轻衬置换 轻粋置换也是重衬线防凝的常用手段，采用轻和置换的原则： 多用于临时停用的管线，但也适用于正常停用的管线。 管线走向复杂，扫线不方便或不一定能处理干净。 举例说明：如催化裂化装置运行期间停用和浆回炼线，就可用轻柴和将管线 内祁浆顶净，这样，既可防止*浆凝线，又能防止高温和浆结焦堵塞管线。另 外，催化裂化装置备用糾浆

32、发汽一般也采用轻糾顶线的防凝措施。 33.3.5重和泵停泵维修时要将连通线打开，一方面是防止出入口管线凝线，另 一方面是防止高温管线温度下降后出现静密封点泄漏。 33.3.6重和换热器的付线，在冬季应稍开。特殊介质应在工艺配管时考虑防冻 问题，例如催化*浆，阀门长时间小开度会造成严重的磨损。 33.3.7无伴热的正常投用管线，在特殊情况下（如装置紧急停工），可以采取 间断运行（活线）的方式防止管线冻凝。如塔的中段回流、产品外送线等。 16 - 大空炼厂防冻凝指导于册 33.3.8暖线，在重种管线投用前先用蒸汽通线，提高管壁温度。 3.4易含水管道的防冻凝 易含水管道是指管道内介质(林体、液体)

33、的凝固点低于环境温度，介质 本身不会出现冻凝现象。但是，实际生产中由于汽提、水洗、操作波动、生产 方案改变、施工等原因引起管道内存水，就会出现冻凝现象。所以易含水管道 的冻凝与水系统有类似的特点，并且大多数管线没有保温，可能会由于忽视而 引起大的事故。 3. 4.1易含水管道的易冻点 (1) 管道低点存水没有及时排出。 (2) 管道没有保温、伴热。 (3) 盲肠。 (4) 管线内存水，介质材化吸热引起冻结。 3. 4. 2易含水管道防冻凝的检査与管理 (1) 停(备)用管线存水切净，与系统隔离。系统管线可采用不含水同种林 品置换干净。 (2) 正常使用的管线低点定期切水检査。 (3) 重点管线

34、、重点部位保温、伴热。 (4) 防冻凝期内，非净化风改为净化风。 (5) 防冻凝期内介质出装置温度按工艺指标上限控制。 3.5硫磺管道的防冻凝 根据液硫特性：温度小于120C左右液硫要凝固，高于160C至190C粘度 会从十几厘泊增加到几万厘泊，几乎不流动，因此液硫的管道和设备一般使用 0. 35MPa左右的饱和蒸汽夹套保护。 3. 5.1液硫夹套管线设置 (1) 为方面管线泄漏或液硫凝固的处理，夹套管线的设置每节长度一般不宜 超过6米，每节之间使用专用的法兰和垫片连接；夹套管线的弯头采用“十” 字形结构。 (2) 为防止内外管偏心，在夹套管线的内管侧安装导向定位板，确保内外管 同心度。 (3

35、) 夹套管线一般保持1-3%的坡度，套管内介质流向与坡度一致。 (4) 夹套管线上汽回水遵循高点给汽，低点排凝的原则，全系统保温。 大空炼厂防冻凝指导于册 图13 夹套阀门的连接 3. 5.2排凝点设置 (1) 由于施工难度，夹套管线内管(液硫介质)一般不设置排凝导淋。 (2) 夹套管线所有的给汽点均要设置对应的疏水器，确保蒸汽畅通；回水可 以公用阻力，集中后排到凝结水回收罐。 (3) 由于夹套管线使用0. 35MPa蒸汽，压力很低，为防止夹套管线的回水不 畅，影响效果，夹套管线的回水总管最好单独设置，避免受其它高压凝结水的 影响；并且凝结水回收罐最好设在地面，将背压降至最低。 3.5.3防冻

36、凝检査与管理 (1) 定时检査凝结水回收罐的压力，确保夹套管线上汽的回水通畅。 (2) 定时检査夹套管线的每一个疏水器的使用情况，一般采用两种方法：一 是使用红外测温枪测量疏水器的表面温度，1209左右是安全的；二是使用固体 硫磺融硫检查，只要疏水器的表面能融硫也是安全的。 (3) 如果硫磺回收装置停工，夹套管线在冬季防冻凝期不能停汽；其它时间 停工时关闭上汽和回水，保证系统(上汽和回水)和空林隔绝，防止产生铁锈 18 - 大空炼厂防冻凝指导于册 等杂质堵塞疏水器。 3.6石蜡管道防冻凝 C16以上的正构烷婭一般多以溶解状态存在于糾中，当温度降低时，即以固 态结晶析出，称为蜡。蜡又分为石蜡和地

37、蜡。本文所涉及的石蜡其分子量为 300500,分子中碳原子数为1935,熔点在307(TC,正常工作环境温度条件 下即凝固，因此石蜡线的防冻凝工作贯穿四季，是装置正常运转的关键。 3. 6.1石蜡管线易凝点 (1) 管线保温缺损处，在保温缺损处，管线热量损失快，在缺损处形成管壁 低温区，若管线石蜡介质流量小或积存就会逐渐形成凝块并最终堵塞管道。 (2) 管线伴热效果差，石蜡管线伴热效果直接影响到管路中石蜡管线的温 度，当管线降低到其凝点后，就会发生石蜡凝固，管线压降增加，直到管线发 生凝线。 (3) 管线预热温度低，准备投用石蜡介质的管线，必须对管线进行充分预热, 避免石蜡投用时凝固堵塞管线。

38、 (4) 停用管线没有处理干净。 (5) 低流量运行管线。 3. 6.2石蜡线防冻凝的主要方法 (1) 管线保温、伴热完好，石蜡管线运行温度高于石蜡凝固点ioc以上， 正常运行停用的石蜡管线，无论是石蜡存于管线内或是将管线吹扫干净都应设 置蒸汽伴热。 (2) 扫净管线，扫净管线是石蜡线防凝的基本要求。用于平时停用管线的处 理，若管线停用应在第一时间进行退料扫线，管线用蒸汽吹扫干净后还要排净 管线内的存水。 (3) 管线投用前必须进行充分预热，预热温度要高于石蜡凝固点10C以上。 (4) 低流量运行管线可采取蒸汽携带的办法。 3.7特殊部位的防冻凝 3. 7.1安全阀 (1) 塔、容器等的安全阀

39、组应高于装置的火炬线。 (2) 安全阀启跳介质高点排空的(如蒸汽安全阀)应在安全阀后管线低点加 泪孔；安全阀启跳介质排入火炬且安全阀组高度低于装置火炬线的，应在安全 阀后管线低点设置排凝导淋。 (3) 安全阀的侧线阀应安装在水平管线上。 19 - 大型炼厂防冻凝抬导于册 (4) 杯品储罐呼吸阀会因为装置蒸汽吹扫等原因引起挂霜冻结，引起储罐超 压，冬季就加强检查。 图14安全阀后配管的两种方式 3. 7.2盲区 (1) 管线等停用情况下留下的死区。 (2) 配管不合理留下的死区。 图15避免备用管线的盲端 20 - 大空炼厂防冻凝指导于册 图16 存在盲肠的备用设备 3. 7.3玻璃板(管)液面

40、计 (1) 玻璃板(管)液面计应有伴热措施。 (2) 水、碱液、胺液等含水介质的玻璃板(管)液面计在防冻凝期建议停用, 关闭上、下游手阀，排净液面计内物料，需要检査确认液面时再投用。 3. 7.4放空管 (1) 塔、容器顶放空管，放空管段过长，会由于器内存在水汽引起放空管挂 霜冻凝。放空管线顶端应有防雨措施。 (2) 容器水封溢流管，水封溢流水量一般很小，没有保温情况下会出现冻结 现象，对于长溢流管应有保温，并加强检査。 3.7.5侧线 (1)控制阀侧线阀，应该安装在控制阀侧线的水平管段上，如果安装在垂直 管段上，冬季应保持小开度。 -21 - 大型炼厂防冻凝抬导于册 控制阀组上避免盲肠 (2

41、)计量表侧线阀，应该安装在计量表侧线的水平管段上。由于计量表对直 管段.过滤器有要求，因此，计量表的侧线一般较长，应该做好管线的保温和 伴热。 (3) 冷换设备侧线，应该尽量缩短侧线长度，如果侧线较长，冬季应该保证 侧线阀的适当开度。 (4) 装置局部侧线，尽量做到“最小距离”设计。 (5) 甩塔线，尽量做到“最小距离”设计。 图18装置侧线的设置 大空炼厂防冻凝指导于册 4设备防冻凝措施 4.1压缩机 a）往复式压缩机入口管道必须采用防冻凝措施，以避免凝液进入机体造成压缩 机损坏，可采取的措施包括设置入口和级间分液罐、入口和级间管线增加保温。 b）压缩机的循环水系统在防冻凝期应保持在用状态，

42、防冻凝方法可参照循环水 换热器的防冻凝方法。 c）带有水站的机组，其水站的上水线如间断使用则应设置伴热。 d）离心式压缩机组的干林密封系统建议设置电伴热，以避免凝液带入机组损坏 密封。 4. 2空冷 间断使用或有低流量工况的重林空冷可采取如下三种防冻凝方法： 4. 2.1热风循环式空冷 热风循环空冷采用箱式结构，在空冷的侧面和顶部设有可调百叶挡板，可根 据介质的温度和环境温度的变化调节冷却风量或切换为热风循环模式。 可在空冷的入口阀后设置冲洗衬线，在出口阀前设置污*线。当空冷在冬 季停用时，可将低凝点的冲洗林冲入空冷，将管束内的重衬置换出来，达到防 凝的目的。 -23 - 大型炼厂防冻凝抬导于

43、册 冲洗油 污油 图20设置冲洗*的空冷 4. 2.3设置伴热盘管 对于间歇使用的空冷，还可在空冷管束的下方设置伴热盘管，这种方法在空 冷中的工艺介质停止流动时起到防凝的作用。 4. 2.4空冷的其他防冻凝手段： (1) 百叶盖板 根据*温变化及工艺介质温度变化，适当调整空冷百叶盖板角度。 (2) 风翅角度 根据*温变化及工艺介质温度变化，适当调整内翅角度。 变频电机 空冷电机采用变频电机，可以方便调整冷却负荷。 均流 多台并联空冷，注意调整各路分支流量均衡，避免偏流引起冻疑。 (5) 被 在恶劣天*下，可以采用棉被覆盖防冻。 4. 3机泵防冻凝管理 1、有介质流动预热措施的所有机泵(离心泵)

44、在防冻凝期都应及时投用， 确保备用机泵内介质逆向流动且机泵叶轮不反向转动。控制备用泵内介质温度 高于介质凝固点并且不低于5C,在不反转的情况下备用泵内介质温度尽可能接 -24 - 大空炼厂防冻凝指导于册 近在用泵介质温度。除单台间歇运行的机泵或异常处理过程中可适当用蒸汽胶 带预热防凝外，备用机泵正常的防冻凝过程中严禁使用蒸汽胶带加热泵体。 2、防冻凝期备用泵、运行泵的密封材、冷却水、循环水线要保证要求的流 量，确保机泵运行和防冻凝的需要，防止封杯、循环线和备用泵体冻裂损坏。 3、备用机泵的防冻凝盘车检查工作执行机动设备处的相关管理要求。 4、对长期停运的机泵各单位应根据实际情况做好机泵解体，要

45、彻底排净泵 体内介质，并严防管线介质串入泵体。 5、室内没有介质流动预热措施的水泵，要求室内热媒不低于5C。 6、随时准备投用的蒸汽往复泵防冻凝要控制蒸汽流量，保持拉杆行程速度 不大于30次/分钟，同时做好往复泵蒸汽管线的防冻凝。备用的蒸汽往复泵要 将出入口阀门关闭，打开泵体排液考克，排净残液，并做好介质和蒸汽管线的 防冻凝。 -25 - 大空炼厂防冻凝指导于册 5仪表防冻凝 5.1仪表防冻凝目的 仪表的测量管线内介质是不流动的，当大料温度降到凝固点以下时，管线内 和测量部件内的介质液体就会冻结，无法进行信号传递。大连十年来一月份平 均*温零下8度，冬季温差较大，为了保证工艺装置连续稳定安全地

46、生产，保 证仪表本身即检测、调节系统的正常工作，减少测:ft附加误差，为工艺生产提 供准确的数据和可靠的控制手段，仪表需要进行必要的防冻凝工作。 5.2仪表防冻凝方式 主要包括两种方式：伴热保温方式和冲灌隔离液方式。 5.2.1 伴热保温方式 对于被测介质的凝固点高于环境温度或者易结晶、黏度大的情况，其测量管 线、仪表设备均需伴热保温。和炼厂常用两种方式进行伴热：即蒸汽伴热、水 伴热、电伴热。根据我们厂内的实际情况，这里主要介绍蒸汽伴热。 5.2.2 仪表保温伴热的特点 (1) 仪表管线内的介质始终是不流动的，因此可能工艺管线不需要伴热的时 候仪表需要 (2) 仪表管线内的介质温度允许有一定的

47、波动范围，只要介质的温度能够使 仪表正常工作就可以了。大多数工艺介质在20-80-C之间就能满足这一要求。 5.2.3 仪表保温的对象及分析 (1) 外浮简式、浮球式、磁浮子液面计，此类仪表如果冻凝，仪表指示会一 直没有变化，趋势图上显示一条光滑直线； (2) 测量压力、流量、液面的管线及分析管线，如果仪表发生冻凝，指示值 会显示量程的最大或者最小； -26 - 大空炼厂防冻凝指导于册 图21 楔形流量计伴热 图一为楔形流量计所需伴热部位。在三苯和四催化使用多台这样的流量 计，因为管线内的介质温度较高，所以工艺管线没有伴热线，这并不影响工 艺流程，但是对仪表来说就有一定的影响。在天*特别冷的情

48、况下，一次阀 到法兰之间就会有介质凝结现象，所以建议增加伴热线，见图一。 (3) 测量低温介质时的仪表管线，为防止管线内介质因吸热而造成的汽化， 应进行绝热保冷； (4) 仪表用蒸汽管线和蒸汽冷凝水的回水管线、管件及阀门等均应绝热保 温； (5) 由孔板到变送器之间的管段，敞开回水系统中，疏水器前的回水管线， 均应采取绝热保温； (6) 安装在仪表保温箱内的变送单元，例如压力变送器、温度变送器、差压 变送器。当仪表测量传感器直接接触的介质冻凝甚至会冻坏仪表。现在很多优 质变送器本身的工作环境已经放宽到零下20摄氏度左右，所以大部分的变送器 是不需要保温的。例如罗斯蒙特的U51S变送器的环境温度

49、可以最低到零下40 摄氏度。在我们厂内最近几年新建的装置里，大家会看到仪表变送器只有立柱 而不再使用仪表箱了。就表体本身而言不需要保温，但是各种压变的膜盒和介 质接触，如果介质冻凝，就会让膜盒变形，导致仪表的永久性故障。 就地安装在工艺管道和设备上的玻璃板式液面计、转子流量计、调节阀门、 速度式流量计、容积式流量计以及低温浮简式液面计和浮球式液面计等仪表， 一般由工艺专业保温，和工艺管线及设备一起做保温伴热，仪表不单独做保温 施工。 大空炼厂防冻凝指导于册 5.2.4 蒸汽管线伴热 5.2.4.1蒸汽管线伴热原则 (1) 仪表管线的保温蒸汽和仪表用*源一样，一定要单独供汽，尽量减少和 工艺生产

50、用蒸汽系统发生关系。工艺装置在临时停工时，可将设备及管道内的 物料排空，暂时地切断保温蒸汽，而仪表管线内的介质及保温箱内的仪表，却 有可能因这暂时的停汽而被冻坏，所以仪表保温用蒸汽汽源最好单独供汽。另 外，进入冬季的时候仪表和工艺开启伴热线的时间并不一样，从节约能源的角 度看也是最好仪表保温单独供汽。现在厂内大部分装置都是仪表和工艺伴热线 串联，例如大重整500#就是这种方式，今年冬季工艺伴热线因故停用时并没有 影响到工艺的运行，但是仪表却出现冻凝，给正常运行带来很大影响。实际上 仪表和工艺伴热线串联对仪表本身是有好处的 (2) 出于同样的理由，两个伴热系统也不应该串联供汽，以免因一个保温系

51、统停汽检修时影响到另一个保温系统。以三苯举例，200#和400#工艺一般不是 一起停工，像这样的两个岗位，如果伴热线串联就是很不科学的。 (3) 在仪表保温系统集中的地方，可以在蒸汽支管上设置蒸汽分配器。 (4) 仪表保温伴热管线的长度应尽量地短。 5.2.4.2蒸汽管线的材质选择 目前我们厂内常用的是无缝钢管和不锈钢管。不锈钢管的导热性能好，易于 施工，使用年限长，对于保证装置的长周期、稳定安全的生产是极为有利的， 当然价格贵一些。碳钢管做伴热管是目前使用的较为普通的一种材质。碳钢管 价格便宜，但是它太容易受水及潮湿杠体的腐蚀，厂内仪表保温在工作时所出 的问题，多数情况是因为碳钢管线的锈蚀所

52、应起的泄漏造成的。 5.2.43蒸汽压力的选择 根据大连所属地理环境和祁温状况，可以选择0.3, 0.6, IMPa压力的蒸汽。 使用热水伴热的热量较小，在大连不推荐这种方式。三催化的污水装置使用热 水伴热，因为热量不够，在和温降到零下10摄氏度的时候就会冻礙，今年停检 时仪表就打算对其进行改造，改为蒸汽伴热。 5.2.4.4冷凝回水管线 可以全部选择碳钢管。同时为了节约能源，建议使用密闭回水系统，尽量不 要让冷凝回水排放到附近地沟。一般情况下，仪表保温工程应设有单独的回水 总管，回水总管应接至冷凝水槽，以保证回水系统不受其他因素干扰。目前有 些装置里伴热线的保温蒸汽或冷凝水就近排放，这无疑会

53、造成能源的极大浪费。 5.2.5 冲灌隔离液方式 -28 - 大空炼厂防冻凝指导于册 根据工艺介质的种类，例如水，高粘度介质，以及腐蚀性介质，这样的孔 板测量的差压流量计和压力变送器的导压管需要隔离液。应用隔离液可以防止 被测介质直接与仪表接触，这样仪表的导压管里相当于以隔离液来代替工艺介 质。我们厂内同时也使用这种方式来做防冻凝工作。 5.2.5.1隔离液的选择 隔离液的密度应不同于被测介质和仪表工作介质的密度，并且在环境温度变 化时，其密度和粘度均不应发生显著变化；同时还应具有良好的流动性，隔离 液局部能与被测介质互溶，也不能起任何化学作用和物力变化，更不能腐蚀仪 表及元件。当隔离液混入测

54、量管线时，应不影响被测介质的使用。例如甘和适 用于祁类、水煤押、Cl、C2等婭类；乙二醇适用于丙烷、丁烷等介质；甲基硅 *适用于除了湿氯料体以外的各种衬体和液体。我们厂内一般使用甘衬和乙二 醇。仪表管路冲灌完隔离液后并不是永久性的，工艺介质与隔离液之间会发生 互溶，例如测量蒸汽的管线，几天就要冲灌一次。隔离液的消耗重是很大的。 5.2.5.2冲灌隔离液的管路连接方式 接至隔离液采统 图22隔离液的管路连接 在冲灌隔离液时将孔板阀关闭，冲洗阀打开，将隔离液冲至管线内。需要注 意的是从孔板出来，经过孔板阀，到隔离罐这部分的管线内还是工艺的介质而 -29 - 大型炼厂防冻凝抬导于册 不是隔离液，所以

55、，这部分管线还是需要伴热的。而这部分的伴热要求很多设 计都会忽略。冬季仪表发生的冻凝情况大部分都发生在这个部位，所以如果是 工艺介质凝固点较高的测量回路，即使已经有冲灌隔离液，对于孔板根部，也 是需要增加伴热保温的，即俗称的根伴热。管路图见图三，本图中红色为伴热 线。 实际在施工的时候我们更喜欢釆取另外一种方式对这部分进行伴热，那就是 自伴热。顾名思义，就是利用工艺管道自身的热量或者工艺伴热线的热量对孔 板阀前后段进行伴热。见图四。 只要在工艺做保温的时候将仪表紧管线的部分都包在里面就可以了，不再需 要额外的伴热线，其优点是不言而语的。但是在保温施工的时候一定要注意， 不能将工艺管线和仪表管线

56、分开，因为仪表管线热量来源就是工艺管线，如果 将这两者隔离开，那么就没有自伴热的意义了。 5.2.53冲灌隔离液的方式 自动和手动方式。在我们厂区内各个装置都有甘狀泵，这就是用来自动冲 30 - 大空炼厂防冻凝指导于册 灌隔离液用的。工预行其善，必先利其器，甘糾泵的性能在仪表防冻凝工作中 起很大的重要。目前看来三催化、大重整的JD-200/10型甘材泵是实际使用性 能最好的，而三酮苯的甘衬泵，每一次启动压力需要20分钟，给冬季仪表防冻 凝工作带来很大影响。 在厂内偏远地区或者冲灌隔离液的仪表很少的装置里，为了节省资金，不 使用甘粗泵，而是选择手动方式冲灌隔离液，例如十万罐区，EPS。 5.2.

57、6 保温 其目的是为了减少设备、管线及附件向周围环境散发热量。仪表的保温材 料用量是不多的，应当选用那些导热系数小、容重霄、吸水率低、强度高的材 料较为合适。根据大连的地理位置，环境温度低于零下5摄氏度，伴热蒸汽压 力为03MPa时，保温层厚度要达到20inmo保温是否按照规范施工对于防冻凝 工作来说是很重要的，根据热量的传递特性，在包保温的时候，不能填充伴热 管与仪表管之间的加热空间。实际施工的时候，例如在二糾分装置里，伴热线 与仪表管分别保温然后再包在一起，这实际上是先将伴热线绝热了，也就起不 到保温的作用，所以今年冬天的时候发生了冻凝现象。另外保温施工要考虑到 仪表维护的特性，对仪表一些

58、管件进行保温时要考虑到可拆卸性等很多特殊的 地方。举例来说，测量液面用的磁浮子液位计，在做保温的时候是不能用铁丝 来固定保温材料的，这是因为根据磁浮子的工作原理，亲磁性金属会影响到其 测量，所以不只它的伴热线必需是白钢的，连固定保温的金属丝也不能用普通 铁丝，而只能用白钢丝。 实际上仪表的防冻凝工作是很被动的，上面所说的都是仪表在可能的情况下 提前做好的防冻凝措施。但是在现场并不是一切都能理论化和规范化。例如燃 料糾带液，汽*含水，介质窜入蜡，工艺负压变正压等工况的改变，都会影响 防冻凝工作。同时冬季和温较低的时候，工艺对仪表不确定也增加了仪表防冻 礙的维护量。所以为了保证工艺的正常运行，仪表

59、的防冻凝工作必须包括主动 和被动两方面，即在提前做好正常防冻凝工作下，对各种非正常状态有及时处 理能力，保证仪表本身的正常工作状态。 -31 大空炼厂防冻凝指导于册 6防冻凝工作的实施 每年11月15日至次年3月15日为公司的防冻凝期。 车间应在每年9月底前提出防冻凝整改计划，所有整改项目应在11月15 日前完成。 装置应在每年10月底前建立本单位的防冻凝管理制度和防冻凝台帐，组织 本单位职工学习。各单位职工应掌握本岗位的防冻凝点、防冻凝方法。 加强防冻凝巡检，提高巡检质量。 对于容易发生防冻防凝事故的地方需进行重点监护，并做好记录。 -32 - 大空炼厂防冻凝指导于册 7附录一一防冻凝事故案

60、例 案例1：连续重整发汽系统开工辅助线爆管 经过：2019年1月1日10： 15分，连续重整装置一条开工用发汽串汽线 (DN50)发生爆管，由于当时压力为l.IMPa,达不到抢修条件，车间将发汽 转出管网，现场排空。经过对系统调整后，发汽压力达到0.26MPa,但现场汽 量较大，保运不能靠近。最终釆取在爆管前管线夹管，降低后部汽量的方法， 在爆管处加阀。抢修至次日1： 20结束。 分析： 爆管处的管线经大连理工大学进行理化分析，证明该部位存在材质缺陷。 可能存在管线冻凝现象。在原设计中，该条管线为开工串汽线，由l.OMPa 蒸汽管网向省煤段引汽，防止干烧。正常后该管线不用。冬天为了防冻凝，将