專利名稱：隔冷節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隔冷節(jié)能裝置。
背景技術(shù)：
石化裝置中用于輸送介質(zhì)的管道大部分都是架空敷設(shè)，架空敷設(shè)的管道必然需 要有支吊架來支撐。對于立式容器的管道支架，通常的做法是制造廠根據(jù)設(shè)計的要求在 設(shè)備壁上預(yù)先焊接與設(shè)備同材質(zhì)的護板，當(dāng)設(shè)備運到現(xiàn)場安裝就位后在設(shè)備的護板上再 次焊接或者栓接一定形狀的鋼結(jié)構(gòu)，此鋼結(jié)構(gòu)就是生根在立式設(shè)備上的管道支架，對由 設(shè)備頂部或側(cè)面引出沿著設(shè)備壁垂直向下的管道進(jìn)行支撐或?qū)颉?999年12月10日由國家石油和化學(xué)工業(yè)局發(fā)布的《管架標(biāo)準(zhǔn)圖》(三)，標(biāo) 準(zhǔn)號HG/T21629-1999，第32 88頁介紹了石化設(shè)計中經(jīng)常用到的D類(托架)和E 類(導(dǎo)向架)支吊架型式，但沒有涉及低溫立式設(shè)備與支架之間如何隔冷以達(dá)到節(jié)能的目 的。低溫立式設(shè)備外壁溫度以及由設(shè)備頂部或側(cè)面引出沿著設(shè)備壁垂直向下的管道外壁 溫度均很低，有時可低至-80°C，雖然設(shè)備和管道外壁有保冷層，可使保冷層外表面的溫 度接近于環(huán)境溫度，但是在設(shè)備壁上預(yù)焊的護板和在施工現(xiàn)場焊接或用螺栓連接的支架 之間沒有隔冷措施，冷量可以沿著設(shè)備與支架的結(jié)合部位向外界傳遞，造成冷量的大量 損失，增加企業(yè)的能耗及生產(chǎn)成本。用支架支撐管道的方法是首先在管道上焊接護板，在護板上焊接預(yù)焊件，在預(yù) 焊件和支架之間設(shè)置紅松木隔冷墊塊并用螺栓進(jìn)行固定，達(dá)到阻斷冷量傳遞之目的，但 在實際使用過程中由于紅松木抗腐蝕能力較差、韌性較差、容易出現(xiàn)破碎現(xiàn)象，使用壽 命較短，一般不超過5年，一旦紅松木被腐蝕或破碎則會產(chǎn)生以下兩種后果，第一，預(yù) 焊件直接接觸到支架，冷量就可以沿著預(yù)焊件直接傳遞到支架上，造成冷量的大量損 失，增加企業(yè)的能耗及生產(chǎn)成本，第二，由于紅松木被腐蝕或破碎，焊接在管道上的預(yù) 焊件與支架之間由于失去了隔冷墊塊，導(dǎo)致管道失去支撐而懸空，加重了設(shè)備管口的受 力，嚴(yán)重時會發(fā)生管口被拉裂的生產(chǎn)事故。如果設(shè)備和支架之間、管道和支架之間缺少隔冷裝置，或隔冷裝置被破壞，則 由于冷量傳遞的原因，支架的溫度會非常低，暴露在大氣中的部分支架通常會出現(xiàn)結(jié)冰 現(xiàn)象，操作人員如果不慎碰到結(jié)冰部位會發(fā)生凍傷事故，給工廠的安全生產(chǎn)埋下隱患。 另外從節(jié)約投資的角度考慮，管架的材料一般都是選用碳鋼制作，在設(shè)備及管道外壁溫 度如此低的工況下，碳鋼在_20°C以下就會發(fā)生凍脆現(xiàn)象，導(dǎo)致管架強度的大大降低，在 管道的重力作用下可能導(dǎo)致管架斷裂脫落，失去支撐的管道的所有重量全部集中在設(shè)備 管口處，則會發(fā)生設(shè)備管口被管道拉裂的生產(chǎn)事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有低溫立式設(shè)備和管道支架的工藝設(shè)計中 低溫立式設(shè)備與支架之間缺少隔冷措施，管道與支架之間起隔冷作用的紅松木抗腐蝕能力和韌性較差，使用壽命較短，隔冷效果得不到保障，提供一種隔冷節(jié)能裝置。該隔冷 節(jié)能裝置具有隔斷設(shè)備與支架之間、管道與支架之間冷量傳遞的特點。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種隔冷節(jié)能裝置， 包括低溫立式設(shè)備、護板、預(yù)焊件、螺栓、保護鋼板、支架和管道，在低溫立式設(shè)備或 管道與支架的連接中，低溫立式設(shè)備或管道的外壁均焊有護板，在護板外均預(yù)焊有預(yù)焊 件，預(yù)焊件與支架之間均用螺栓連接固定，其中管道一端的預(yù)焊件與支架的連接中還設(shè) 置有一塊能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊塊；在低溫立式設(shè)備一端的預(yù)焊件與支 架之間也設(shè)置有一塊能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊塊。
上述技術(shù)方案中，管道一端的預(yù)焊件與支架的連接中設(shè)置的一塊能起隔冷作用 的聚合物材料或聚合物墊塊選自硬質(zhì)聚氨酯，低溫立式設(shè)備一端的預(yù)焊件與支架之間設(shè) 置的一塊能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊塊選自硬質(zhì)聚氨酯；管道一端的預(yù)焊 件、一塊能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊塊、保護鋼板和支架之間用U型螺栓連 接，低溫立式設(shè)備一端的預(yù)焊件、一塊能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊塊和支架 用螺栓連接。通常穩(wěn)態(tài)冷量傳遞過程中，傳熱量根據(jù)公式Q = KAAt(其中Q表示傳熱量，K 表示傳熱系數(shù)，A表示傳熱面積，At表示傳熱溫差)求得，硬質(zhì)聚氨酯的傳熱系數(shù)相對 于鐵來說非常小，在工程計算中硬質(zhì)聚氨酯的傳熱系數(shù)可以忽略不計，認(rèn)為硬質(zhì)聚氨酯 是熱(冷)的不良導(dǎo)體，在設(shè)置硬質(zhì)聚氨酯材料或墊塊后，冷量僅通過連接預(yù)焊件、隔冷 墊塊和支架的螺栓來傳遞；鐵的傳熱系數(shù)在溫度變化的情況下波動很小，一般情況下鐵 的傳熱系數(shù)和傳熱溫差可以認(rèn)為是恒定不變的，所以則單位時間冷量Q的傳遞(損失)正 比于傳熱(冷)面積A。不設(shè)置隔冷墊塊則冷量由預(yù)焊件和支架之間(鐵與鐵之間)直 接傳遞，傳熱面積大；增加了隔冷材料或墊塊后，鐵與鐵之間的冷量只能通過兩個螺栓 截面?zhèn)鬟f，傳熱面積大幅度減少，所以傳熱量也隨之急劇降低。采用上述隔冷節(jié)能裝置后，冷量僅通過預(yù)焊件、隔冷墊塊和支架之間的螺栓傳 遞至管架，極大地減少了傳熱面積，最大限度地阻斷了冷量的傳遞，可以保證管架的溫 度在o°c以上，有效地防止了凍傷事故的發(fā)生，取得了較好的技術(shù)效果。


圖1為本發(fā)明中隔冷節(jié)能裝置的正視圖。圖2為本發(fā)明中隔冷節(jié)能裝置的俯視圖。圖1或圖2中，1為低溫立式設(shè)備，2為設(shè)備外壁，3為設(shè)備上的護板，4為設(shè)備 上的預(yù)焊件，5為設(shè)備上的隔冷墊塊，6為設(shè)備上的螺栓，7為支架，8為管道上的U型螺 栓，9為管道上的預(yù)焊件，10為管道上的保護鋼板，11為管道上的隔冷墊塊，12為管道 上的護板，13為管道上的保冷層，14為管道，15為管道外壁。下面通過實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
具體實施例方式實施例1 3隔冷節(jié)能裝置的低溫立式設(shè)備一端，在低溫立式設(shè)備1的設(shè)備外壁2上預(yù)焊護板3，然后在護板3上焊接預(yù)焊件4，在預(yù)焊件4和支架7之間設(shè)置硬質(zhì)聚氨酯隔冷墊塊5。 預(yù)焊件4、硬質(zhì)聚氨酯隔冷墊塊5和支架7三者用螺栓6連接固定。在隔冷節(jié)能裝置的管道一端，管道14的外壁15上預(yù)焊護板12，然后在護板12 上焊接預(yù)焊件9，在預(yù)焊件9和支架7之間設(shè)置硬質(zhì)聚氨酯隔冷墊塊11。在隔冷墊塊11 上下斷面設(shè)置保護鋼板10，預(yù)焊件9、硬質(zhì)聚氨酯隔冷墊塊11、保護鋼板10和支架7四 者之間用U型螺栓8連接固定。隔冷效果(支架溫度)及使用壽命見表1。表 1
設(shè)備端隔冷管道端隔冷設(shè)備端和管道端的支架溫度隔冷墊塊的使墊塊的材質(zhì)墊塊的材質(zhì)護板溫度rc)(O)用壽命(年)實施例1硬質(zhì)聚氨酯硬質(zhì)聚氨酯-20715實施例2硬質(zhì)聚氨酯硬質(zhì)聚氨酯-50515實施例3硬質(zhì)聚氨酯硬質(zhì)聚氨酯-8031比較例1 3低溫立式設(shè)備一端的連接形式分別與實施例1 3相同，只是低溫立式設(shè)備 一端在預(yù)焊件4和支架7之間未設(shè)置任何隔冷墊塊5。管道一端的連接形式與實施例1 3中管道一端的連接形式相同，只是在預(yù) 焊件9與支架7之間隔冷墊塊的材料選用紅松木。隔冷效果(支架溫度)及使用壽命見表2表2
設(shè)備端隔冷管道端隔冷設(shè)備端和管道端的支架溫度隔冷墊塊的使墊塊的材質(zhì)墊塊的材質(zhì)護板溫度rc)(0C)用壽命(年)比較例1無紅松木-20-155比較例2無紅松木-50-255比較例3無紅松木-80-35權(quán)利要求
1.一種隔冷節(jié)能裝置，包括低溫立式設(shè)備、護板、預(yù)焊件、螺栓、保護鋼板、支架 和管道，在低溫立式設(shè)備或管道與支架的連接中，低溫立式設(shè)備或管道的外壁均焊有護 板，在護板外均預(yù)焊有預(yù)焊件，預(yù)焊件與支架之間均用螺栓連接固定，其中管道一端的 預(yù)焊件與支架的連接中還設(shè)置有一塊能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊塊；在低溫 立式設(shè)備一端的預(yù)焊件與支架之間也設(shè)置有一塊能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊 塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種隔冷節(jié)能裝置，其特征在于所述管道一端的預(yù)焊件與支架 的連接中設(shè)置的一塊能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊塊選自硬質(zhì)聚氨酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種隔冷節(jié)能裝置，其特征在于在低溫立式設(shè)備一端的預(yù)焊件 與支架之間設(shè)置的能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊塊選自硬質(zhì)聚氨酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種隔冷節(jié)能裝置，其特征在于管道一端的預(yù)焊件、一塊能起 隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊塊、保護鋼板和支架之間用U型螺栓連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種隔冷節(jié)能裝置，其特征在于低溫立式設(shè)備一端的預(yù)焊件、 一塊能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊塊和支架用螺栓連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種隔冷節(jié)能裝置，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的低溫立式設(shè)備與支架之間、管道與支架之間的冷量不能被有效隔斷，造成冷量大量傳遞和損失，容易導(dǎo)致操作人員凍傷的問題，以及普通隔冷墊塊使用壽命短的問題。本發(fā)明通過采用一種隔冷節(jié)能裝置，包括低溫立式設(shè)備、護板、預(yù)焊件、螺栓、支架、保護鋼板和管道，在低溫立式設(shè)備或管道與支架的連接中，低溫立式設(shè)備或管道的外壁均焊有護板，在護板外均預(yù)焊有預(yù)焊件，預(yù)焊件與支架之間均用螺栓連接固定，其中管道一端的預(yù)焊件與支架的連接中還設(shè)置有一塊能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊塊；在低溫立式設(shè)備一端的預(yù)焊件與支架之間也設(shè)置有一塊能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物墊塊的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于低溫立式設(shè)備和管道支架的工業(yè)設(shè)計中。
文檔編號F16L59/12GK102011916SQ200910195268
公開日2011年4月13日 申請日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者孫琰, 施程亮, 胡俊生, 許仁春, 鄒杰 申請人:中國石化集團寧波工程有限公司, 中國石化集團寧波技術(shù)研究院