儲(chǔ)罐加熱技術(shù)的探討

摘要：儲(chǔ)罐加熱器是儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的重要設(shè)備。筆者通過(guò)對(duì)加熱器結(jié)構(gòu)的分析、加熱器設(shè)備設(shè)置的必要性和經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題的探討，提出了具有應(yīng)用性的獨(dú)到見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)罐；加熱器 ； EG

前言

儲(chǔ)罐是石油化工行業(yè)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，為了降低物料的粘度，提高其流動(dòng)性，常在儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)置加熱器。但在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中常發(fā)生加熱器泄露現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。某化工廠就曾因EG儲(chǔ)罐加熱器焊縫砂眼泄露蒸汽導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量事故。筆者通過(guò)對(duì)產(chǎn)品物性、加熱器結(jié)構(gòu)的綜合分析，對(duì)設(shè)置加熱器的必要性進(jìn)行了詳細(xì)論證，并經(jīng)停用檢驗(yàn)，最終取消了加熱器，收到了滿意的效果。

1.常用加熱器的技術(shù)注釋

儲(chǔ)罐中的加熱器按結(jié)構(gòu)形式可分為分段式加熱和蛇管式加熱，蛇管式加熱器多采用管材與彎頭焊制而成，常用直徑為15-50mm的無(wú)縫管焊接而成，鏈接形式為法蘭連接，蛇管在油罐下部均勻分布。為自由伸縮計(jì)，用導(dǎo)向卡箍將蛇管安裝在金屬支架上。支架的高度不同，使得蛇管沿著蒸汽流動(dòng)的方向保持一定的坡度，坡度要求比分段式加熱器略小。分段式加熱器的加熱管在罐內(nèi)平面上的分布不如蛇管式均勻，加熱效果也較差、潛在泄漏點(diǎn)較多。因此，。對(duì)于儲(chǔ)存不要求嚴(yán)格控制含水量的物料或進(jìn)行間歇加熱作業(yè)并需經(jīng)常調(diào)節(jié)加熱面積的儲(chǔ)罐，宜采用分段式加熱器，反之采用蛇管式加熱器。

2.工況分析

2.1基本情況

每臺(tái)EG儲(chǔ)罐體積為1000 ，罐頂曲率半徑為14.4m，罐頂高為1.3m，罐壁高為10m，罐底半徑為6m，最大裝料高度為8.5m，本地區(qū)月大氣平均最低溫度為-10℃，月地表平均最低溫度為-8℃，儲(chǔ)罐物料初始溫度—來(lái)料溫度為25℃，儲(chǔ)罐裝滿時(shí)總質(zhì)量為 ㎏，儲(chǔ)罐保溫層厚度為0.05m，保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.0523w/m.s.k ，EG的比質(zhì)量熱容C為2.3022 J/㎏.k 。

注： 為罐內(nèi)所存EG所占的罐壁表面積； 為罐內(nèi)氣體所占的罐體外壁表面積； 為罐底表面積；K為儲(chǔ)罐的總傳熱系數(shù)； 為計(jì)算期內(nèi)的EG初始溫度；t2為計(jì)算期內(nèi)的EG終止溫度；τ為EG存儲(chǔ)時(shí)間。

2.2對(duì)泵特性影響分析

從以上計(jì)算結(jié)果可以看出：EG在收、發(fā)作業(yè)過(guò)程中溫度在13-25℃之間變化。在實(shí)際操作過(guò)程中，為了安全起見(jiàn)，防止儲(chǔ)罐抽空，要求設(shè)置液位下限，乙烯廠規(guī)定不低于0.85m，故在液位下限時(shí)，溫度接近13℃。

從EG的性質(zhì)得知：40℃ 、20℃、10℃時(shí)EG的動(dòng)力粘度分別為10.3× .s 、22.3× .s和35× .s。

當(dāng)被輸送液體的粘度不太大（為20℃清水粘度的10-20倍以下）時(shí)，粘度對(duì)離心泵性能的影響可忽略不計(jì)。當(dāng)被輸送液體的粘度為水的30-50倍時(shí)，泵的特性曲線（揚(yáng)程與流量曲線）與輸水時(shí)的特性曲線很接近的，這時(shí)揚(yáng)程隨粘度的變化很小。當(dāng)被輸送液體的粘度很大（為20℃清水的粘度的50倍以上）時(shí)，一定要考慮粘度對(duì)泵性能的影響。

同理，對(duì)其它8臺(tái)物料儲(chǔ)罐進(jìn)行相同的計(jì)算，除2臺(tái)重油儲(chǔ)罐需加熱器外，其余6臺(tái)儲(chǔ)罐均不需投用加熱器。由此，不僅避免了質(zhì)量事故的發(fā)生，同時(shí)也節(jié)省了大量的能源。

3.總結(jié)

3.1使用加熱器的目的就是提高物料儲(chǔ)存溫度。蛇管式加熱器要比分段式加熱器具有散熱效果好的特點(diǎn)，所以，在加熱器的選用上盡可能選用蛇管式加熱器。

3.2在進(jìn)行儲(chǔ)罐整體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)物料的特性、地區(qū)環(huán)境溫度等因素，確定是否需要設(shè)置加熱器。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭光臣等編.油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理.北京：石油大學(xué)出版社，1991

[2]袁恩夕.工程流體力學(xué).北京：石油工業(yè)出版社，1986

作者簡(jiǎn)介：白龍飛，（1966.11.17-）男，漢族，畢業(yè)院校：石油大學(xué)，最高學(xué)歷學(xué)位：大本，職務(wù)職稱-高工，研究方向-供應(yīng)商管理及物資采購(gòu)。