根據管道具體運行工況及該地區夏季氣溫記錄數據,對(duì)現場條件進行(háng)設定:管道外徑813mm,壁厚16mm,油溫為-10°℃,環境溫度為35°℃(取為該地區夏季近兩年較高溫度),取管(guǎn)道長度為1m進行計算,管道外壁風速為(wéi)2m/s。結合管道常用(yòng)保溫材(cái)料,給出3種保溫方案,方案1采用10mm納米氣凝膠(jiāo)氈對管道進行包覆;方案2采用25mm保(bǎo)溫橡塑對管(guǎn)道進行包覆(fù);方案3采用17mm聚氫酯發(fā)泡保溫材料對管道進(jìn)行包覆,其中厚度為25mm和17mm為該溫差(chà)下保溫橡塑和聚(jù)氨酯發泡保溫材料(liào)的推薦值,將該3種方案,與裸管-起形成(chéng)4種工況(kuàng),在(zài)保溫性能方麵進行(háng)對比分析。分析後得出以(yǐ)下結(jié)果
裸管(guǎn)模擬姞果:根據現場情況,鋼管導熱係(xì)數取4.5W(mk)。根(gēn)據模擬結果,當沒有采取任冋保溫措施時,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。
方案(àn)1模擬(nǐ)結果:按納米氣凝膠氈導熱(rè)係數取0.016W/(mk)計算,得到的模擬結果表明,當(dāng)采取方案1時,在設(shè)定現場條件下,管道外側溫度為30.624°℃,低於環(huán)境溫(wēn)度4.376℃,保溫(wēn)效果良好(hǎo)。管道外側溫度高於空氣(qì)露點溫度,不會(huì)出現結露現(xiàn)象
方案2模擬結果:按保溫橡塑導熱係數取0.035W/(m.k)計算,得到(dào)的模擬(nǐ)結果表眀,當采取方(fāng)案2時,在設定現場條件下,管道外側溫度為(wéi)30.803℃C,低於環境溫度4.197°C,在此溫度下,不會出現(xiàn)結露現象。
方案3模擬結果:按聚(jù)氫酯發泡(pào)材料導熱係數取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(dào)外側(cè)溫度(dù)為30.610°℃,低於環境溫度4.390°℃,17mm厚的聚氨酯發泡保溫材料在不損壞的前提下,同樣可以獲得較(jiào)好的保溫效果。
對比以上4種模擬工況,管道在無保溫措施情(qíng)況(kuàng)下,管道外壁溫度與管內流體溫度十分接近,因為管道在亶季經常岀現“岀(chū)汘″現象,要獲得同樣的保溫效果,方案1所(suǒ)需的厚度(dù)較小,方案2所(suǒ)需的厚度較大
保溫性能對比
由於管輸油溫存在一定的(de)浮動,按照仿(fǎng)真模擬方法,分別取油溫為-10°、-5℃C、0°℃、5℃、10°℃,環境溫度為30°C、35°℃、40°℃·,按(àn)照
設定的現場條件對在以(yǐ)上4種(zhǒng)工況下管道外(wài)壁溫度的計算結果進行對(duì)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(lǐ)
論狀態下具有同樣的保溫效果(表1);在此3種保溫方案下,管道夏季均不會岀現結露問題;若需獲得同樣(yàng)保溫效果,納米氣凝膠氈所需的厚度較小