根據管道具體運行工況及該地(dì)區(qū)夏季氣溫記錄數據,對現(xiàn)場條件(jiàn)進行設定:管(guǎn)道(dào)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),取管道長度為1m進行計算,管道外(wài)壁風速為2m/s。結合管道常用保溫材料,給(gěi)出3種保溫方(fāng)案,方案1采用10mm納米氣凝膠氈對管道進行包覆;方案2采用25mm保溫(wēn)橡塑對管道進行包覆;方案3采(cǎi)用17mm聚氫酯發泡(pào)保溫(wēn)材料對管道進行包覆,其中厚度為25mm和17mm為該溫差下保溫橡塑和聚氨酯發泡保溫材料的推薦值,將該3種方案(àn),與裸管-起形成4種(zhǒng)工況,在保溫性能方麵進行對比分析。分析後得出以下結果(guǒ)
裸管模擬姞果:根據現場情況,鋼管導熱係數取(qǔ)4.5W(mk)。根(gēn)據模擬結果(guǒ),當沒有采取任冋保溫措施時,在設定現場條件下,管壁外側溫度為-9.24℃,表明鋼管基本沒有保溫作用。
方案1模擬結果:按納米氣(qì)凝膠氈(zhān)導熱係數(shù)取0.016W/(mk)計算(suàn),得到的模擬結果表明,當采取(qǔ)方案(àn)1時,在設定現場條(tiáo)件下,管(guǎn)道外側(cè)溫度為30.624°℃,低(dī)於環境溫度4.376℃,保溫效果良好(hǎo)。管(guǎn)道(dào)外(wài)側溫度高於空氣露點溫度(dù),不會出現結露現象
方案(àn)2模擬結果:按保(bǎo)溫橡塑導(dǎo)熱(rè)係數取0.035W/(m.k)計算,得到的模擬結(jié)果表(biǎo)眀,當采取方案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(wēn)度下,不會出現結露現象(xiàng)。
方案3模擬結果:按聚氫酯發泡材料導熱係數取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(xiàn)場條件下,管道外側溫度(dù)為30.610°℃,低於環境溫度4.390°℃,17mm厚(hòu)的聚氨(ān)酯發泡保溫材料在不損壞的前提下,同(tóng)樣可以獲得較好的保溫效果。
對比以上4種模擬工(gōng)況,管道在無保溫(wēn)措施情況下,管道外壁溫度與管(guǎn)內流體溫度十分接(jiē)近,因為管(guǎn)道在亶季經常岀現“岀汘″現象,要獲得同樣的保溫效果,方案1所需的厚度較小,方案2所需的厚度較大
保溫性能對(duì)比
由於(yú)管輸油溫存在一定的浮動,按照仿(fǎng)真模(mó)擬方法,分別取油溫為-10°、-5℃C、0°℃、5℃、10°℃,環境溫度為30°C、35°℃、40°℃·,按照
設定的現場條件對在以上4種工況下(xià)管道外壁溫度的計算結果進行對比,結(jié)果表明(míng):裸管基本不具有保溫性能;方案1、方案2、方案3在理
論狀態下具有同樣的保溫效果(表(biǎo)1);在此3種保溫方案(àn)下,管道夏季均不會岀現結露問題(tí);若需獲得同樣保(bǎo)溫效果,納米氣凝膠氈所需的厚度較小