SH3126-2001 石油化工仪表及管道伴热和隔热设计规范.pdf

UDC 中 华 人 民 共 和 国 行“ I r - 标 准 S H 3 1 2 6 - 2 0 0 1 石油化工仪表及管道伴热和隔热 设计规范 C o d e f o r t h e d e s i g n o f t r a c i n g a n d i n s u l a t i o n o f i n s t r u m e n t a n d p i p i n g f o r p e t r o c h e mi c a l i n d u s t r y 2 0 0 2 - 0 3 - 1 1发布 2 0 0 2 - 0 5 - 0 1实施 中 华 人 民 共 和 国 国 家 要 聂 济 贸 易 委 员 会 发布 中华人民共和国行业标准 石油化工仪表及管道伴热和隔热 设 计 规 范 C o d e f o r t h e d e s ig n o f t r a c in g a n d i n s u l a t io n o f in s t r u m e n t a n d p ip in g f o r p e tr o c h e m ic a l in d u s t ry S H 3 1 2 6 - 2 0 0 1 主编单位中国石化集团洛阳石油化工工程公司 主编部门 中 国 石 油 化 工 集 团 公 司 批准部门 中华人民共和 国国家经济贸易委员会 2 0 0 2 北京 中华人民共和国国家经济贸易委员会 二00二年第 1 2号 关于发布 石油化工防火堤设计规范等 1 9 项石油化工行业标准的公告 中国石油化工集团公司 你公司报批的 石油化工防火堤设计规范等1 9 项石油化 工行业标准草案，经国 家经贸委批准， 现予发布，自2 0 0 2 年 5 月 1日起实施。标准名称、编号为 强制性标准 序号标准编号标准名称 1 . S H 3 1 2 5 - 2 0 0 1 石油化工防火堤设计规范 2 . S H 3 0 5 9 - 2 0 0 1 石油化T管道设计器材选用通则 代替S H 3 0 5 9 - 9 4 , S H 3 0 5 9 - 1 9 9 4 3 . S H 3 0 2 1 - 2 0 0 1 石油化工仪表及管道隔离和吹洗设计规范 代替S H J 2 1 - 9 0 , S H3 0 2 1 - 1 9 9 0 4 . S H 3 1 2 6 - 2 0 0 1 石油化工仪表及管道伴热和隔热设计规范 代替S H J 2 1 - 9 0 , S H 3 0 2 1 - 1 9 9 0 5 . S H 3 0 2 0 - 2 0 0 1 石油化T仪表供气设计规范 代替S H J 2 0 - 9 0 , S H 3 0 2 0 - 1 9 9 0 6 . S H 3 5 0 1 - 2 0 0 1 石油化工剧毒、 可燃介质管道工程施工及 验收规范 代替S H 3 5 0 1 - 1 9 9 7 7 . S H 3 5 0 3 - 2 0 0 1 石油化工工程建设交工技术文件规定 代替 S H 3 5 0 3 - 9 3 , S H 3 5 0 3 - 1 9 9 3 8 . S H 3 5 1 4 - 2 0 0 1 石油化工设备安装工程质量检验评定标准 代替 S H J 5 1 4 - 9 0 , S H 3 5 1 4 - 1 9 9 0 9 . S H 3 5 3 4 - 2 0 0 1 石油化工筑炉工程施工及验收规范 1 0 . S H 3 0 0 9 - 2 0 0 1石油化工企业燃料气系统和可燃性气体排放系统设计规范 代替 S H J 9 - 8 9 , S H3 0 0 9 - 2 0 0 0 推荐性标准 序号标准编号标准名称 1 1 . S H / T 3 1 1 0 - 2 0 0 1 石油化T设计能量消耗计算方法 代替 S Y J 1 0 2 9 - 8 2 , S H/ T 3 1 1 0 - 2 0 0 0 1 2 . S H / T 3 1 2 3 - 2 0 0 1 石油化工钢储罐地基充水预压监测规程 1 3 . S H / T 3 1 2 4 - 2 0 0 1 石油化工给水排水工艺流程设计图例 1 4 . S H / T 3 5 1 7 - 2 0 0 1 石油化T钢制管道T程施工工艺标准 代替S H J 5 1 7 - 9 1 , S H / T 3 5 1 7 - 1 9 9 1 1 5 . S H / T 3 5 1 6 - 2 0 0 1 催化裂化装置轴流压缩机一 烟气轮机机组施工技术规程 代替 S H J 5 1 6 - 9 0 , S H/ T3 5 1 6 - 1 9 9 0 1 6 . S H / T 3 5 3 0 - 2 0 0 1 石 油不 幻泣式圆 筒形 钢制 储罐 施 艺 标准〔 代替S H 3 5 3 0 - 9 3 , S H / T 3 5 3 0 - 1 9 9 3 1 7 . S H / T 3 1 2 7 - 2 0 0 1 石油化工管式炉铬 铝钢焊接回 弯头技术 规范 1 8 . S H / T 3 1 0 9 - 2 0 0 1 炼油厂添加剂设施设计规范 代替S Y J 1 0 2 5 - 8 2 , S H / T 3 1 0 9 - 2 0 0 0 1 9 . S H / T 3 0 9 6 - 2 0 0 1 加工高硫原油重点装置主要设备设 计选材导则 代替S H / T 3 0 9 6 - 1 9 9 9 中 华人民共和国国家 经济贸易委员会 00二年三月十一日 前言 本规范是根据中国 石化〔 1 9 9 9 ] 建标字 1 0 2号 文的 通知，由 我公司对原 石油化工企 业仪表保温及 隔离、吹洗设计规范S H J 2 1 - 9 0 进行修订改编而 成。本 规范 共分七章. 根据 中国石化集团公司自 控技术中 心站第五届技术 委员 会 扩大 第二次工作会议暨石油化工 自 控专业标准规范审查会 会议纪要中石化 2 0 0 0 自 控站字 0 0 6号文， 将原 石油化工仪表保温及 隔离、吹洗设计规范分为 石油化工仪表及管 道伴热和隔热设计规范和 石油 化工仪表及管道隔 离和冲洗设计规范 。 在修订过程中， 进行了 广泛的调查研究， 总结了 近年来 石油化工工程项目 的设计和应用经验， 参 考了国内 外相关标准，并征求了 有关设计、施工、生产及制造等方 面的意 见， 对其中主要问题进行了 认真讨论，最后经审查定稿。 本规范在实施过程中，如发现需要修改或补充之处， 请将意见和有 关资 料提供给我公司，以 便今 后修订时参考。 我公司地址河南省洛阳市中 州西路2 7 号 邮 政 编 码4 7 1 0 0 3 本规范的主编单位中国石化集团洛阳石油化工工程公司 主 要 起 草 人赵永登 郭维真 文涛 目次 1 总则 “ “ ， ⋯⋯1 z 名词术 语 ” ， ⋯⋯ 2 3 仪表伴热、隔热方式 ⋯⋯ 3 3 . 1 蒸汽伴热 “ “ ⋯⋯ 3 3 . 2 热水伴热 ， 。 ⋯⋯3 3 . 3 电伴热 。 。 ” ⋯⋯3 3 . 4 隔热 保温及保冷. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 . 5伴 热隔 热设 计 中 有 关 温 度 的 规 定 ” ” ⋯ ⋯’ 二 ’ ⋯⋯ 3 3 . 6 伴热方式 ⋯⋯‘ ⋯⋯ 3 3 . 7 其它 ， 。 ⋯⋯4 4 伴热系 统的计算 ⋯⋯ 5 4 . 1 蒸汽用量的计算 4 ， ⋯⋯‘ ⋯⋯ 5 4 . 2 热水用量的计算 。 ⋯⋯ 5 4 . 3 电伴热的功率计算“‘ ，’ ‘ “ ‘ ⋯⋯6 5 伴热系统的设计 ⋯⋯ s 5 . 1 蒸汽伴热系统 ， 。 ， ⋯⋯ 8 5 . 2 热水伴热系统 ， ， ⋯⋯9 5 . 3 电伴热系统 ， .. ” ” ⋯⋯ 1 0 6 隔热设计 ” ⋯⋯ 1 2 6 . 1 仪表管道的隔热结构 ⋯⋯ 1 2 6 . 2 隔热层厚度设计 ” ⋯⋯ 1 2 6 . 3 隔热层和保护层材料选用 “ ⋯⋯ 1 4 7 伴热管 道的安装 ⋯⋯1 5 7 . 1蒸汽伴热管道的安装 。 。 ⋯⋯ 1 5 7 . 2 疏水器的安装 “ .. ⋯⋯ 巧 7 . 3 热水伴热管道的安装 ， ， ， ⋯⋯ 1 5 7 . 4 电伴热带的安装 ⋯⋯ 1 5 附 录 A 常 用隔 热 材料 性能 ⋯⋯ ‘ 二 ’ 二 1 8 附 录 B 常 用 保 护层 材 料性 能 ， ， ⋯ ⋯ ’ 二 “ . . . . 1 9 用词说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 附条文说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 S H 3 1 2 6 -2 0 01 总则 1 . 0 . 1 本规范适用于石油化工企业自 动控制工程仪表及管 道的 伴热和隔热设计。 1 . 0 . 2 执行本规范时，尚应符合现行有关强制性标准规范的要求。 S H 3 1 2 6 - 2 0 0 1 2 名 词 术 语 2 . 0 . 1隔热 T h e r ma l i n s u la t i o n , in s u l a t i o n 保温与保冷的统称。 2 . 0 . 2 保温 H e a t i n s u l a t i o n 为减少设备、 管道及其附件向 周围环境散热，在其外表面 采取的 包覆措施。 2 . 0 . 3 保冷 C o ld in s u l a t i o n 为减少 周围 环境中的 热量传入低温设备和管道内部，防 止低温设备和管道 外壁表面凝露， 在其外 表面采取的包覆措施。 2 . 0 . 4 隔热层 T h e r m a l in s u la t i o n l a y e r 对维持介 质温度稳定起主要作用的隔热 材料及其制品。 2 . 0 . 5 隔热结构 T h e r m a l i n s u l a t i o n c o n s t r u c t i o n 由隔 热层、防潮 层、 保护层等组成的结 构综合体. 2 . 0 . 6 电 伴热 E l e c t r i c a l h e a t - tr a c i n g 利用电 伴热带或其他电 加热设施来补充被伴热物体在使用过程中所散失的 热量，以维持介质温度 在某一范围内。 2 . 0 . 7 维持温度 M a i n t a i n t e m p e r a t u r e 设计伴热系 统使被伴热物体在设计条件下保持一定温度。 2 . 0 . 8最 大 维 持 温 度 M a x im u m m a i n t a in t e m p e r a t u r e 电 伴热系统能够 连续保持被伴热物体的最大温度。 2 . 0 . 9 终端连接 E n d t e r min a t i o n c o n n e c t i o n 相对于电源端的电 伴热带的终端连接. 2 . 0 . 1 0 温度控制器 T h e r m o s t a t c o n t ro l l e r 能检测和控制电 伴热系统温度或电 伴热系统所处的环境温度的一种 现场仪表。 它可在现场控制电 伴热 带的 通电 和断电，并可向外发出 报警触点信号. S H 31 2 6 - 2 0 0 1 3 仪表伴热、隔热方式 3 . 1 蒸 汽 伴 热 3 . 1 . 1 凡符合下列条 件之一者，采用蒸 汽伴热 1 在环境温度下 有冻结、 冷凝、 结晶、 析出等现象产生的 物料的测量管道、 取 样管道和检 测仪表; 2 不能满足最低环境温度要求的场合。 3 . 2 热 水 伴 热 3 . 2 . 1 1 2 3 . 3 . 1 1 2 3 . 4 . 1 1 2 3 4 3 . 4 . 2 凡符合下列条件之一者，可采用热水伴热 不宜采用蒸汽伴热的场合; 没有蒸汽源的场合。 3 . 3 电伴热 凡符合下列条件之一者，可采 用电 伴热 要求对伴热系统实现遥控和自 动控制的场合; 对环境的洁净程度要求较高的场合。 3 . 4 隔热 保温及保冷 凡符合下列条件之一者，应采用保温隔热 对于热流体 如蒸汽、 热水或其它高温物料的 仪表检测 系统 采用保温隔热方式可保证仪表和管道正常工作的检测系统 凡需伴热的场合; 伴热用的蒸汽管道或热水管道、冷凝回水管道、电伴热带等。 对于冷流体仪表检测系统应采用保冷隔热。 3 . 5 伴热隔热设计中有关温度的规定 3 . 5 . 1 仪表管道内介质温度20.800C. 3 . 5 . 2 在使用环境温度下， 保 温箱内的 温度 5 -2 0 C o 3 . 5 . 3 处于露天环境的伴热隔热系统， 大气温度应取当 地极端最低温度 安装在室内的 伴热隔热系统， 应以室内最低气温作为计算依据。 3 . 6 伴 热 方 式 3 . 6 . 1 伴热方式分为重伴热和轻伴热 仅 对蒸汽、热水伴热而言 。 1 重伴热是指伴热管道直接接触仪表 及仪表测量管道， 如图3 . 6 . 3 a , b 所示; 2 轻伴热是指伴热管道不接触仪表及仪表测量管道或在它们之间加一隔离层，如图 3 . 6 . 3 c , d 所示 3 . 6 . 2 在被测介质易冻结、冷凝、结晶的场合，仪表测量管道应采用重伴热当重伴热可能引起被测 介质汽化时， 应采用轻伴热或隔 热。 3 . 6 . 3 根据介质的特性，按图 3 . 6 . 3 确定相应的伴热形式。 S H 3 1 2 6 - 2 0 0 1 0 ⑩ ⑧ ⑩ a 单管重伴热 b 多管重伴热 c 单管轻伴热 d 单管轻伴热 图3 . 6 . 3 伴热结构示意图 3 . 7 其它 3 . 7 . 1 蒸汽 流量测量，当 环境温度低于 0 ℃ 时， 平衡容器至变送器之间的测量管道应伴热和隔热 节流装置至平衡容器之间的测量管道应隔热。 3 . 7 . 2 当环境温 度下 仪表不能正常工作时，应设置仪表保温箱。 3 . 7 . 3 仪表保温箱 可采用蒸汽伴热、 热水伴热或电 伴热。当电伴热保 温箱在爆炸危险 场所使用时， 其 电伴热系统的防爆级别应符合现行 爆炸及火灾危险环境电力装置设计规范G B 5 0 0 5 8的规定。 S H 3 1 2 6 - 2 0 0 1 4 伴热系统的计算 4 . 1 蒸汽用盘的计算 4 . 1 . 1 伴热蒸汽宜采用低压过热或低压饱和蒸汽，其压力应根据环境温度，仪表 及其测量管 道的 伴热 要求选取0 . 3 N I P a A . 0 . 6 M P a A 或1 . O N T a A , 伴 热系统总热量损失Q . 为 每个伴热管道的 热量损失 之和， 其值应按下式计 算 4 , L i Q b i 4 . 1 . 2 .艺问 . Q 4 . 1 . 2 式中 4 . 1 . 3 式中 吼 伴 热 系 统总 热 量 损失 k J / h 9 v 伴热管道的允许热损失 k J / m - h ; L ; 第i 个伴热管 道的 保温长度 M ; Q b i 第i 个 保 温 箱的 热 损 失 k J / h ， 每 个 仪 表 保 温 箱 的 热 损 失 可 取5 0 0 X 4 . 1 8 6 8 k J / h i 伴热系统的数量，i 1 . 2 . 3 . . . n . 蒸汽用量w , 应按下式计算 W K , 鱼 .H 4 . 1 . 3 w , 仪 表 伴 热 用 蒸 汽 用 量 k g / h H燕 汽 冷 凝 潜 热 k J / k g K , 蒸汽余量系数。 在实际运行中， 应考虑下列诸多因素，取K , 2 作为确定蒸汽总用 量的 依据. ， 蒸汽管网 压力波动 2 隔热层多年使用后隔 热效果的降低; 3 确定允许压力损失时误差; 4 管件的 热损失; 5 疏水器可能引 起的蒸汽泄 漏。 4 . 2 热水用且的计算 4 . 2 . 1 式中 热水用量V应按 下式计算 V K 2 Q . C t , 一 1 2 P 4 . 2 . 1 吹 仪表伴热用热水用量 m / h t , 热水管道进水温度 ℃ ; 1 2 热水管道回水温 度 ℃ P热水的密度 k g / m ; S H 3 1 2 6 - 2 0 01 C水 的比 热 取4 . 1 8 6 8 k J / k g “ C o 凡 热 水余量系数 包括热损失及漏损 ， 一般取K 2 1 - 0 5 , 热水管 道进水 温度t , 及回水温度t 2 均与仪表管 道内 介质的特 性 如易聚合、 易分解、 热敏性强等 有关。 热水压力应满足热水能返回到回水总管。 4 . 3 电伴 热的 功率计算 4 . 3 . 1 式中 电伴热带的功率可根据仪表测量管道散热量来确定，管道散热量按下式计算 QE - 9 N K 3 K4 K 5 4 . 3 . 1 Q E 单 位 长 度 仪 表 测 量 管 道 散 热 量 实 际 需 要的 伴 热 量 W / m 9 N 基 准 情 况 下 仪 表 测 量 管 道 单 位长 度 散 热 量 见 表4 . 3 . 1 W / m o K , 保温材料导热系数修正值 岩棉 取 1 . 2 2 ，复 合硅酸盐毡取 0 . 6 5 ,聚氨醋泡沫塑料取 0 . 6 7 ，玻璃纤维取 1 0 K 4 仪表测量管道材料修正系数 金 属取1 ， 非金属取0 . 6 - 0 . 7 ; K 5 环境条件修正系数 室外取1 。室内 取0 . 9 0 表4 . 3 . 1 仪表测量管道单位长度散热量 W / i ll ① 管道隔热层厚度 mm 温 差 △ T ℃② 测量管道尺寸，英寸 公称尺寸 D N, mm 1 / 4 6 , 8 , 1 0 1 / 2 1 5 3 / 4 2 0 1 2 5 1 0 2 06 . 27 . 28 . 51 0 . 1 3 09 . 41 1 . 0 1 2 . 9 1 5 . 4 4 01 2 . 71 4 . 91 7 . 52 0 . 8 2 0 2 04 . 04 . 65 . 36 . 2 3 0 6 . 27 . 0 8 . 19 . 4 4 08 . 39 .51 0 . 91 2 . 7 6 01 2 . 81 4 . 71 6 . 91 9 . 6 3 0 2 03 . 33 . 74 . 24 . 8 3 05 . 05 . 66 . 37 . 3 4 06 . 77 . 68 . 69 . 8 6 01 0. 31 1 . 7 1 3 . 2巧1 8 01 4. 21 6 . 01 8 . 22 0 . 8 1 0 01 8. 32 0 . 72 3 . 42 6 . 8 1 2 0 2 2. 72 5 . 6 2 9 . 03 3 . 2 1 4 02 7. 23 0 . 83 4 . 94 0 . 0 1 6 03 2 . 13 6 . 2 41 . 147 . 1 1 8 03 7 . 14 2 . 04 7 . 65 4 . 5 S H 3 1 2 6 - 2 0 0 1 续表4 . 3 . 1 管道rm热层厚度 mm 温差△T ℃② 侧里管道尺寸，英寸 公称尺寸D N, m m 1 / 4 6 , 8 , 1 0 1 / 2 1 5 3 / 4 2 0 1 2 5 4 0 2 0 2. 8 3 . 23 . 64 . 0 3 04. 34 . 85 . 46 . 1 4 05. 86 . 57 . 38 . 3 6 09 . 01 0 . 11 1 . 31 2 . 8 8 01 2. 31 3 . 8巧51 7 . 6 1 0 01 5 . 91 7 . 82 0 . 02 2 . 7 1 2 01 9. 722 .12 4 . 82 8 . 1 1 4 02 3 . 72 6 .52 9 . 83 3 . 8 1 6 02 7 . 931 . 23 5 . 139 . 8 1 8 03 2 . 33 6 . 24 0 . 646 . 0 注①散热圣计算基于下列条件; 隔热材料玻璃纤维; 管道材料金属; 管道 位室外. ②温差指电 伴热系统维 持温 度与所处环境最低设计温度之差. 4 . 3 . 2 管道阀门散热 量按与 其相连管道每米散热量的 1 . 2 2 倍计 算。 S H 3 1 2 6 - 2 0 0 1 5 伴热系统的设计 5 . 1 蒸汽伴热系统 2 配器 、 3 4 蒸汽伴 热系 统， 应满 足下 列要求 仪表伴 热用蒸汽宜设 置独立的供汽系统。 对于少 数分散的仪 表伴热对象，可按 具体情况供汽。 蒸汽伴热系统包括总管、 支管 或蒸汽分配器 、伴 热管及管路附 件.总管、支管 或蒸汽分 伴 热管的 连接应焊接或法兰连接、接点应在蒸汽管顶部. 蒸汽伴 热管及支管根部应安装切断阀， 如图5 . 1 . 1 所示。 蒸汽总管最低处应设疏水器，特殊情况下应对回水管伴热。 图5 . 1 . 1 蒸汽伴热系统管路示意 1 一总管2 一支管3 -伴热管4 一保温箱5 -疏水器 6 -冷凝液管7 一回