保温管托应用于注汽管道的节能效果测试与分析

杨秀丽　郑炜博　胡晓峰　郑淑芳　刘晓雷

（1胜利油田技术检测中心山东东营2570002胜利油田鲁胜公司山东东营257000）

保温管托应用于注汽管道的节能效果测试与分析

杨秀丽1郑炜博1胡晓峰1郑淑芳1刘晓雷2

（1胜利油田技术检测中心山东东营2570002胜利油田鲁胜公司山东东营257000）

管托是注汽管道输送工程中散热损失最大的附件，减小管托散热损失是降低管道总散热损失的主要途径，通过对普通管托与保温管托的表面温度及散热损失进行测试，分析保温管托应用于注汽管道的节能效果。

管托；散热损失；节能

1　前言

随着油田不断的开采，稠油油藏已成为油田可持续发展和稳产的重要基地，稠油的开采主要以注入蒸气的方式采出，蒸气通过注汽管道注入井筒，最大限度的减少注汽管道的散热损失是提高管道节能效益的根本途径，节约燃料的消耗，提高蒸汽干度，改善热采效果。通过选用新型的高效保温材料可以减少注气管道输送过程中的热损失，而管托作为注汽管道的主要耗能附件，其造成的热损失还未引起普遍的重视。

2　管托使用现状

管托是注汽管道的重要组成部分，目前油田在注汽管道上使用的管托大部分是普通管托，即将直接钢制管托支撑板与管道焊接在一起[1]，底部放置在支架梁上，管托通过肋板和支撑板导热、裸露面散热，把蒸气携带的热量散发到大气中，造成热能的损失。经统计，油田常用的固定式注汽管道155km，管托2.5万余个，投产10年以上的管道管托未保温或用保温棉覆盖进行保温，最高外表面温度达到212℃，热流密度为2963 W/m2；投产10年以内的管道管托由于支撑板与肋板部分与管道一起保温，裸露面积较小，但平均外表面温度也有103℃，热流密度为1248W/m2，远超过GB/T8174的标准要求[2]。由此可见，目前油田注汽管道使用的管托散热损失均未能达到国家标准要求。

3　保温管托散热损失的测试

保温管托是由两个半径与蒸气管道相配的半形卡箍与支撑板组成，在半形卡箍与蒸汽管道之间内衬有微孔硅酸钙保温材料，有效隔绝支撑板与高温注汽管道之间的热传递，大大降低了管托向大气的传热。以某厂301注汽管道管托为测试对象，该管道管长2500m，普通管托384个，输送蒸气温度348℃，蒸气压力17MPa，蒸气干度88%。2015年2月对该管道的部分普通管托进行改造，以保温管托替代原有的普通管托，并对改造前后的管托散热损失进行了节能效果对比测试，测试选用表面温度法[3]。测试仪器选用综合测速仪Testo435和远红外光学测速仪MX4PC。在单个管托的裸露处的阳面和阴面分别选取2个测点，并在每个测点四周的圆面上分别测3次，取其平均温度值，再用表面温度法计算出管托的散热损失。

4　节能效果分析

普通管托和保温管托的散热损失测试结果见表1。从表1中可以看出：

4.1普通管托的平均热流密度为1904.7 W/m2，保温管托的平均热流密度为257.7 W/m2，保温效率达到了86.5%。普通管托普通管托的散热损失为117.33W，保温管托的散热损失为11.96W，保温管托的相对节能率为89.8%。

表1　管托散热损失测试结果汇总表

4.2将普通管托改造成保温管托后，仅301管道可节约热量40.46kW，管托散热损失占管网散热损失的比例由18.5%降低到2.3%，井口蒸气干度由83%提高到84%，每年可节约标煤约43.5t。按油田常用的固定式注汽管道连续运行255天计算，保温管托替代普通管托每年可节约标煤约1980t。

5　结论与建议

通过对油田某厂的注汽管道管托进行散热损失的对比测试发现，普通管托与管道外壁直接接触，金属材料的导热系数大，散热损失严重。保温管托内衬有保温材料，导热系数小，保温性能好，保温管托的散热损失远远小于普通管托的散热损失，且在机械性能上可以满足管道的技术要求，应用于注汽管道上的节能效果显著，可以大大降低注汽管道输送过程中的热损失。

[1]周波.蒸气管线管托热损失技术分析与对策[J].全面腐蚀控制,2010，24（9）.

[2]SY/T6421-1999,设备及管道散热损失的测定[S].国家石油和化学工业局:中国石油天然气集团公司工程技术研究院，1999.

[3]GB/T8174-2008,设备及管道绝热效果的测试与评价[S].中国国家标准化管理委员:建筑材料工业技术监督研究中心，2008.

杨秀丽（1982—），女，山东聊城人，2009年毕业于石油大学油气储运专业，工程师，从事节能监测工作。