离网型阀室保温_孙福鹏.pdf

化学工程与装备 2023 年 第 7 期 188 Chemical Engineering&Equipment 2023 年 7 月 离网型阀室保温 离网型阀室保温 孙福鹏，刘晓宇，张文龙（青岛特锐德电气股份有限公司，山东 青岛 370200）摘 要：摘 要：针对然气长输管道阀室往往位于偏僻的无人区，取电、用电难，且安装地点不同外部环境无法确认等问题，利用自身结构与保温材料形成“内胆式”保温结构，有效满足了离网型阀室不使用空调与电暖气的内部温度，也能维持设备稳定运行。采用低气流速度循环原理，通过高、低温工况下的测温实验验证了其保温性能。关键词：关键词：离网型；阀室；内胆式；保温性能 前 言 前 言 长输管道运输中，阀室用于发生事故时截断天然气，并放空特定管段内气体，防止事故扩大、减少污染1-2。一般来说，每间隔一定距离设置 1 座3，因此阀室往往位于偏僻地区，取用电存在供电线路距离长、线损高、变压器空载率高等问题4。同时，安装地点不同，外部环境无法确认，要保证内部设备的稳定运行就必须确保温度不受外界环境的影响。针对阀室取电难问题，采用空调或者电暖器等大功率的电气设备来保持内部温度处于适宜设备的稳定运行的措施显然是不合适的，为此，提出了一种利用自身的结构与保温材料形成内胆式保温的离网型阀室，并通过高低温实验来验证其保温性能。1 阀室结构 1 阀室结构 阀室结构由底座、门板和顶盖组成，主要功能如下：底座：由型材和镀锌板焊接成一体，在底座夹层中穿插着岩棉和发泡料组合而成的保温层。岩棉，是以玄武岩为主要原材料，经高温熔融加工而成的无机纤维板，具有导热系数小的优点，具有极佳的保温效果。发泡料，是聚氨酯发泡剂与空气接触发生固化反应迅速膨胀形成泡沫后固化的产物，具有隔热的效果5。上层镀锌板与下层镀锌板将底座型材包裹在岩棉与发泡料形成的绝热层中，阻断不同材料连接处的热桥，形成无热桥设计。门板：由两层镀锌板对扣形成一个空腔，空腔内用发泡料完全填充满，起隔热作用；同时阀室箱体四周门板用岩棉板形成装修层，将箱体热量隔绝在内部，不与外界环境进行热交换。顶盖：采用双坡度屋脊形式，用镀锌板、型材、彩钢板焊接成一体式，在镀锌板与彩钢板之间，用型材架起一个空腔，空腔内同样使用聚氨酯发泡料填满,起隔热作用，用岩棉板形成顶部装修层。利用上述的结构与保温材料，将阀室箱体形成了一个“内胆式”保温结构，此结构无热桥6，因此保温效果显著。2 高低温实验 2 高低温实验 实验采用低气流速度循环原理，将散热样品阀室放入恒定温度（252）的实验箱里，使内部温度与试验箱保持相同，然后将试验箱内按照规定的温度条件进行调节。阀室内部设置 6 个实验点，其中 3 个竖向排列，从上到下为点 1、点 2 和点 3；3 个横向排列，从左到右为点 4、点5 和点 6；外部设置 2 个点，为点 7 和点 8，图 1 所示。每个测试点通过温度传感器将数据上传，使用油瓶测出的值更为准确。图 1 测温埋点示意图 图 1 测温埋点示意图 2.1 高温实验 高温工况下，实验箱温度 1 到 24 小时的变化为：25、25、25、25、26、26、27、27、28、30、30、32、34、36、36、35、35、35、31、30、28、26、26、26，要求变化应不超过 1K/min（不超过 5min 时间的平均值）的速度缓慢地变化至规定温度允许偏差范围内。经过24小时的测温得到了8个点的温度值如表1所示，DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.07.080 孙福鹏：离网型阀室保温 189 曲线如图 2，可以计算出，舱外平均温度为 29.63，最高温度为 36.9，最低温度为 24.7；舱内平均温度为27.01，最高温度为 28.89，最低温度为 24.52。表 1 高温实验各点温度值 表 1 高温实验各点温度值 试验时间 各点温度（）点 1 点 2 点 3 点 4 点 5 点 6 点 7 点 8 第 1h 24.97 25.17 24.52 25.29 24.72 25.27 25.10 25.80 第 2h 25.40 25.40 24.53 25.20 24.87 25.32 25.10 25.10 第 3h 25.68 25.60 24.80 25.58 25.12 25.60 24.70 25.30 第 4h 25.71 25.48 25.56 25.61 25.28 25.71 25.50 25.80 第 5h 25.97 25.97 25.97 26.28 26.10 26.31 25.60 26.70 第 6h 26.23 26.12 26.02 26.82 26.36 26.63 26.50 26.50 第 7h 26.44 26.36 26.28 27.14 26.36 26.84 27.50 27.50 第 8h 26.26 26.24 26.24 27.01 26.50 26.77 26.60 27.60 第 9h 26.39 26.34 26.21 26.87 26.55 26.93 27.70 28.80 第 10h 26.74 26.77 26.64 27.31 26.85 27.26 29.90 30.90 第 11h 27.30 27.20 26.90 27.61 27.11 27.39 30.00 30.00 第 12h 27.30 27.30 27.30 27.71 27.46 27.88 32.50 32.40 第 13h 27.27 26.95 27.27 27.00 27.11 27.55 34.40 34.50 第 14h 27.57 27.44 27.65 27.65 27.85 28.07 35.60 36.90 第 15h 27.56 27.56 27.64 27.70 27.73 27.98 36.10 36.20 第 16h 28.19 28.19 28.11 28.62 28.50 28.73 35.20 35.20 第 17h 28.57 28.52 28.66 28.69 28.46 28.89 35.10 35.20 第 18h 28.36 28.16 28.08 28.27 28.33 28.61 34.90 35.30 第 19h 28.56 28.47 28.56 28.44 28.27 28.56 31.10 31.60 第 20h 28.32 28.40 28.12 28.30 28.23 28.26 29.70 30.80 第 21h 27.62 27.67 27.78 28.18 27.84 27.92 28.50 28.80 第 22h 27.21 27.40 27.24 27.65 27.37 27.57 26.30 26.90 第 23h 26.79 26.71 26.74 27.17 26.79 27.03 25.90 26.70 第 24h 26.87 26.90 26.63 27.01 26.71 26.77 25.90 26.80 图 2 高温实验各点温度变化曲线 图 2 高温实验各点温度变化曲线 190 孙福鹏：离网型阀室保温 2.2 低温实验 低温工况下，实验箱温度 1 到 24 小时的变化为：-3、-5、-5、-2、-2、0、2、2、2、2、2、2、2、2、3、3、2、2、1、1、1、1、0、-2。24 小时后得到温度值绘制的曲线如图 3 所示，可以计算出，舱外平均温度为 0.63，最高温度为 3.18，最低温度为-6.07；舱内平均温度为 22.03，最高温度为27.68，最低温度为 18.45。图 3 低温实验各点温度变化曲线 3 结束语 图 3 低温实验各点温度变化曲线 3 结束语 利用阀室的自身结构与岩棉、聚氨酯发泡料组成的保温层形成了一个“内胆式”保温结构，保证了离网型阀室在不使用空调与电暖气的情况下，也能维持内部设备稳定运行的适宜温度；并通过高、低温工况下的测温实验，验证了不论外界温度如何变化，阀室内的温度始终保持在一个与初始温度相近的范围内，直接验证了其保温性能。参考文献 参考文献 1 高敬,王亮,彭俊,等.太阳能发电在天然气管道项目中的应用J.科学技术创新,2020(6):174-175.2 石洋.光伏发电在油田的应用前景J.油气田地面工程,2014(6):21-22.3 董飞.光伏储能供电系统在天然气管道阀室的应用J.石油石化节能,2022,12(08):23-26.4 刘博.天然气长输管道阀室冷放空风险分析与控制D.西南石油大学,2015.5 张冬冬.建筑工程保温材料的应用与发展探讨J.江西建材,2022(07):165-167.6 王莹珺.河北省被动式超低能耗无热桥节能设计J.住宅科技,2019,39(10):41-44.