CN208587658U - 管道保温结构及石油运输管道 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种管道保温结构及石油运输管道，属于石油化工领域。该管道保温结构包括用于套设于运输管道外表面的保温层以及用于套设于保温层的保护层。保温层包括厚度相等的上半圆环和下半圆环，上半圆环的端面和下半圆环的端面形成相互配合的台阶密封面。上述管道保温结构简单，能够减少管道散热损失，降低炼油成本。外表面套设有上述管道保温结构的石油运输管道，能够具有良好的保温效果，减少管道散热损失。

Description

管道保温结构及石油运输管道

技术领域

本实用新型涉及石油化工技术领域，且特别涉及一种管道保温结构及石油运输管道。

背景技术

在石油化工企业中有大量的工艺管道，向各装置输送生产所需的介质、动力、热能和工艺蒸汽等，并与工艺过程系统和换热网络有机地结合。管道的保温效果不好，不仅会造成巨大的散热损失，而且无法满足生产的工艺要求，影响企业的经济效益。管道的散热损失在全厂能耗占有较大的比例，据计算，在蒸汽管网系统中，蒸汽从汽源经管网输送至用户的过程中会损失掉5％-20％的热量，应用高效管道保温结构能减少热量损失，降低炼油成本。

目前，国内石化企业管道保温普遍使用硅酸铝针刺毯、岩棉、复合硅酸盐等单一软质保温材料，采用多层软质保温材料错缝捆绑外覆保护层的结构。这种结构突出的问题是由于保温材料自身和保护层(如铁皮、铝皮)重力的作用，以及管道自身振动等影响，软质保温材料在水平管段普遍出现“下沉现象”，保温材料上薄下厚，致使管道上下保温材料分布不均匀，管道上部保温层温度明显高于下部，导致热损失比较大。另一方面，由于对流传热的影响，实际在保温管道运行中，管道周向热流分布是不均匀的，管道上部保温层的温度和散热损失明显高于下部。综上原因，导致管道顶部热损失偏大，顶部热流比平均热流大30％-60％，底部热流比平均热流低10％-15％。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种管道保温结构，上述管道保温结构简单，能够减少管道散热损失，降低炼油成本。

本实用新型的另一目的在于提供一种石油运输管道，其外表面套设有上述管道保温结构，能够具有良好的保温效果。

本实用新型解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本实用新型实施例提出了一种管道保温结构，其包括用于套设于运输管道外表面的保温层以及用于套设于保温层的保护层。

保温层包括厚度相等的上半圆环和下半圆环，上半圆环的端面和下半圆环的端面形成相互配合的台阶密封面。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，上半圆环包括由外到内依次设置的上半圆第一保温层、上半圆第二保温层和上半圆第三保温层，上半圆第一保温层的两端的端面分别与上半圆第二保温层的两端的端面齐平并形成第一台阶面，上半圆第三保温层的两端的端面分别与上半圆第二保温层的两端的端面形成凹台阶面。

下半圆环包括由外到内依次设置的下半圆第一保温层和下半圆第二保温层，下半圆第一保温层的两端的端面形成第二台阶面，下半圆第二保温层的两端的端面分别与下半圆第一保温层的两端的端面形成凸台阶面。

台阶密封面包括第一台阶密封面和第二台阶密封面，第一台阶面与第二台阶面配合形成第一台阶密封面，凹台阶面与凸台阶面配合形成第二台阶密封面。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，上半圆第三保温层的端面与上半圆第二保温层的端面之间的距离为30-50mm。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，上半圆第二保温层的厚度等于上半圆第三保温层的厚度。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，上半圆环包括由外到内依次设置的上半圆第一保温层、上半圆第二保温层和上半圆第三保温层，上半圆第一保温层的两端的端面分别与上半圆第二保温层的两端的端面齐平并形成上半圆台阶面，上半圆第二保温层与上半圆第三保温层错缝搭接并在上半圆第三保温层的两端分别形成上半圆凹台面和上半圆凸台面。

下半圆环包括由外到内依次设置的下半圆第一保温层和下半圆第二保温层，下半圆第一保温层的两端的端面形成下半圆台阶面，下半圆第一保温层与下半圆第二保温层错缝搭接并在下半圆第二保温层的两端分别形成下半圆凸台面和下半圆凹台面。

台阶密封面包括第三台阶密封面、第四台阶密封面和第五台阶密封面，上半圆台阶面与下半圆台阶面配合形成第三台阶密封面，上半圆凹台面与下半圆凸台面配合形成第四台阶密封面，上半圆凸台面与下半圆凹台面配合形成第五台阶密封面。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，错缝搭接的角度为0-90°。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，错缝搭接的角度为30-60°。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，上半圆第二保温层的厚度等于上半圆第三保温层的厚度。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，保温层沿运输管道的轴向套设于运输管道外表面的长度为800-1000mm。

本实用新型实施例还提出了一种石油运输管道，其外表面套设有上述管道保温结构。

本实用新型实施例中管道保温结构及石油运输管道的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的管道保温结构简单，能够减少管道散热损失，降低炼油成本。外表面套设有上述管道保温结构，能够具有良好的保温效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例2提供的套设有管道保温结构的石油运输管道的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的管道保温结构中上半圆环的第一种结构示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的管道保温结构中下半圆环的第一种结构示意图；

图4为本实用新型实施例1提供的保温层的第一种结构示意图；

图5为本实用新型实施例1提供的管道保温结构中上半圆环的第二种结构示意图；

图6为本实用新型实施例1提供的管道保温结构中下半圆环的第二种结构示意图；

图7为本实用新型实施例1提供的保温层的第二种结构示意图。

图标：100-管道保温结构；10-保温层；11-上半圆环；111-上半圆第一保温层；112-上半圆第二保温层；113-第一台阶面；114-上半圆台阶面；115-上半圆第三保温层；116-凹台阶面；117-上半圆凹台面；118-上半圆凸台面；15-下半圆环；151-下半圆第一保温层；152-第二台阶面；153-下半圆台阶面；155-下半圆第二保温层；156-凸台阶面；157-下半圆凸台面；158-下半圆凹台面；18-台阶密封面；181-第一台阶密封面；182-第二台阶密封面；183-第三台阶密封面；184-第四台阶密封面；185-第五台阶密封面；20-保护层；30-石油运输管道。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“垂直”等术语并不表示要求部件绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对“水平”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例进行具体说明。

实施例1

请参照图1，本实施例提供一种管道保温结构100，其包括用于套设于运输管道(例如钢管)的保温层10以及用于套设于保温层10的保护层20。保温层10可采用通用的捆扎方式与运输管道固定。

作为可选地，保温层10沿运输管道的轴向套设于运输管道外表面的长度(记作a)可以为但不仅限于800-1000mm，例如800mm、850mm、900mm、950mm或1000mm，也可根据实际需要对套设长度进行适当调节。

本申请中，保温层10的厚度可由运输管道直径、介质温度、保温经济厚度、当地年平均气温以及当地年平均风速等运行参数计算所得。

请一并参照图1至图7，保温层10包括上半圆环11和下半圆环15，上半圆环11的端面和下半圆环15的端面形成相互配合的台阶密封面18，从而减少运输管道的散热损失。

请一并参照图1至图4，在一些实施方式中，上半圆环11包括由外到内依次设置的上半圆第一保温层111、上半圆第二保温层112和上半圆第三保温层115。上半圆第一保温层111的两端的端面分别与上半圆第二保温层112的两端的端面齐平并形成第一台阶面113，上半圆第三保温层115的两端的端面分别与上半圆第二保温层112的两端的端面形成凹台阶面116，也即上半圆第三保温层115的端面到下半圆环15的距离大于同一侧的上半圆第二保温层112的端面到下半圆环15同一位置的距离。

上述情况下，上半圆第三保温层115的两端的端面分别与上半圆第一保温层111的两端的端面(以及上半圆第二保温层112的两端的端面)平行。

下半圆环15包括由外到内依次设置的下半圆第一保温层151和下半圆第二保温层155，下半圆第一保温层151的两端的端面形成第二台阶面152，下半圆第二保温层155的两端的端面分别与下半圆第一保温层151的两端的端面形成凸台阶面156，也即下半圆第二保温层155的端面到上半圆环11的距离小于同一侧的下半圆第一保温层151的端面到上半圆环11同一位置的距离。

上述情况下，下半圆第二保温层155的两端的端面分别与下半圆第一保温层151的两端的端面平行。

台阶密封面18包括第一台阶密封面181和第二台阶密封面182，第一台阶面113与第二台阶面152配合形成第一台阶密封面181，凹台阶面116与凸台阶面156配合形成第二台阶密封面182。

作为可选地，上半圆第三保温层115的端面与上半圆第二保温层112的端面之间的距离(记作g)可以为30-50mm，如30mm、35mm、40mm、45mm或50mm，也可以为上述任意两个具体值之间的值，如32mm、34mm、36mm、38mm、42mm、44mm、46mm或48mm。

在一些较佳地实施方式中，上半圆第二保温层112的厚度等于上半圆第三保温层115的厚度。下半圆第一保温层151的厚度等于上半圆第一保温层111和上半圆第二保温层112的厚度之和，下半圆第二保温层155的厚度等于上半圆第三保温层115的厚度。

上半圆第一保温层111的厚度记作b，上半圆第二保温层112的厚度与上半圆第三保温层115的厚度之和记作c，下半圆第一保温层151的厚度记作f，下半圆第二保温层155的厚度记作e。

承上，上述描述的方式中，上半圆环11和下半圆环15通过台阶形搭接的方式进行配合。

请一并参照图1、图5至图7，在另一些实施方式中，上半圆环11包括由外到内依次设置的上半圆第一保温层111、上半圆第二保温层112和上半圆第三保温层115。上半圆第一保温层111的两端的端面分别与上半圆第二保温层112的两端的端面齐平并形成上半圆台阶面114，上半圆第二保温层112与上半圆第三保温层115错缝搭接并在上半圆第三保温层115的两端分别形成上半圆凹台面117和上半圆凸台面118。

下半圆环15包括由外到内依次设置的下半圆第一保温层151和下半圆第二保温层155。下半圆第一保温层151的两端的端面形成下半圆台阶面153，下半圆第一保温层151与下半圆第二保温层155错缝搭接并在下半圆第二保温层155的两端分别形成下半圆凸台面157和下半圆凹台面158。

上述情况下，上半圆第三保温层115的两端的端面分别与上半圆第二保温层112的两端的端面非平行设置，而是具有一定的夹角。

台阶密封面18包括第三台阶密封面183、第四台阶密封面184和第五台阶密封面185。上半圆台阶面114与下半圆台阶面153配合形成第三台阶密封面183，上半圆凹台面117与下半圆凸台面157配合形成第四台阶密封面184，上半圆凸台面118与下半圆凹台面158配合形成第五台阶密封面185。

作为可选地，上半圆第二保温层112与上半圆第三保温层115错缝搭接的角度记作α，α可以为0-90°，也可以为30-60°。

具体地，可以为例如0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°或90°，也可以为上述任意两个具体值之间的值，如5°、15°、25°、35°、45°、55°、65°、75°或85°。

当α等于0°时，代表上半圆第三保温层115的两端的端面分别与上半圆第二保温层112的两端的端面相互平行；当α≠0°时，代表上半圆第三保温层115的两端的端面分别与上半圆第二保温层112的两端的端面为非平行设置，而是具有相应的倾斜角度。

下半圆第一保温层151与下半圆第二保温层155错缝搭接的角度记作β(图未示)，β与α相等。

在该方式下的一些较佳地实施方式中，上半圆第二保温层112的厚度等于上半圆第三保温层115的厚度。下半圆第一保温层151的厚度等于上半圆第一保温层111和上半圆第二保温层112的厚度之和，下半圆第二保温层155的厚度等于上半圆第三保温层115的厚度。

承上，上述描述的方式中，上半圆环11和下半圆环15通过错缝搭接的方式进行配合。错缝长度(记作d)可由钢管直径、介质温度、保温经济厚度等参数计算所得。

本申请中，上半圆环11第二保温层10和上半圆第三保温层115的厚度之和为下半圆环15第二保温层10厚度的两倍，可有效解决管道周向热流分布不均匀，顶部散热大的缺陷。

作为可选地，本申请中，上半圆第二保温层112、上半圆第三保温层115和下半圆第二保温层155均可由导热系数低的高效保温材料制成，优选为气凝胶毡。气凝胶毡质地较传统软质保温材料更加紧实，可有效缓解保温层10下沉，并且能有效减少保温层10的总厚度。

上半圆第一保温层111和下半圆第一保温层151均可由硅酸铝针刺毯或岩棉等性价比高的保温材料制成。

保护层20可采用镀锌铁皮或铝皮。

承上，本实施例的管道保温结构100的原理包括：运输管道运行中，上半圆第二保温层112、上半圆第三保温层115和下半圆第二保温层155质地紧实、导热系数低，可有效防止保温层10下沉，且保温层10中上半圆第二保温层112和上半圆第三保温层115的厚度之和是下半圆第二保温层155的两倍，可有效减少管道顶部散热损失，使管道周向热流分布趋向均匀。径向接缝采用台阶形搭接或错缝搭接，进一步减少了管道散热损失。

值得说明的是，本申请所提供的管道保温结构100不仅适用于石油炼制、石油化工领域架空和地面上铺设的高、中温管道保温，也可用于工业领域的其它高、中温工艺管道。

实施例2

请参照图1，本实施例提供一种石油运输管道30，其外表面套设有管道保温结构100，管道保温结构100例如可以参照实施例1。

通过在石油运输管道30的外表面套设上述管道保温结构100，能够避免管道周向热流分布不均匀、顶部散热大的缺陷，使管道周向热流分布更加均匀，热量更不容易散失，从而有效减少管道的散热损失。

综上，本实用新型实施例提供的管道保温结构100简单，能够减少管道散热损失，降低炼油成本。外表面套设有上述管道保温结构100，能够具有良好的保温效果。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道保温结构，其特征在于，所述管道保温结构包括用于套设于运输管道外表面的保温层以及用于套设于所述保温层的保护层；

所述保温层包括厚度相等的上半圆环和下半圆环，所述上半圆环的端面和所述下半圆环的端面形成相互配合的台阶密封面。

2.根据权利要求1所述的管道保温结构，其特征在于，所述上半圆环包括由外到内依次设置的上半圆第一保温层、上半圆第二保温层和上半圆第三保温层，所述上半圆第一保温层的两端的端面分别与所述上半圆第二保温层的两端的端面齐平并形成第一台阶面，所述上半圆第三保温层的两端的端面分别与所述上半圆第二保温层的两端的端面形成凹台阶面；

所述下半圆环包括由外到内依次设置的下半圆第一保温层和下半圆第二保温层，所述下半圆第一保温层的两端的端面形成第二台阶面，所述下半圆第二保温层的两端的端面分别与下半圆第一保温层的两端的端面形成凸台阶面；

所述台阶密封面包括第一台阶密封面和第二台阶密封面，所述第一台阶面与所述第二台阶面配合形成所述第一台阶密封面，所述凹台阶面与所述凸台阶面配合形成所述第二台阶密封面。

3.根据权利要求2所述的管道保温结构，其特征在于，所述上半圆第三保温层的端面与所述上半圆第二保温层的端面之间的距离为30-50mm。

4.根据权利要求2所述的管道保温结构，其特征在于，所述上半圆第二保温层的厚度等于所述上半圆第三保温层的厚度。

5.根据权利要求1所述的管道保温结构，其特征在于，所述上半圆环包括由外到内依次设置的上半圆第一保温层、上半圆第二保温层和上半圆第三保温层，所述上半圆第一保温层的两端的端面分别与所述上半圆第二保温层的两端的端面齐平并形成上半圆台阶面，所述上半圆第二保温层与所述上半圆第三保温层错缝搭接并在所述上半圆第三保温层的两端分别形成上半圆凹台面和上半圆凸台面；

所述下半圆环包括由外到内依次设置的下半圆第一保温层和下半圆第二保温层，所述下半圆第一保温层的两端的端面形成下半圆台阶面，所述下半圆第一保温层与所述下半圆第二保温层错缝搭接并在所述下半圆第二保温层的两端分别形成下半圆凸台面和下半圆凹台面；

所述台阶密封面包括第三台阶密封面、第四台阶密封面和第五台阶密封面，所述上半圆台阶面与所述下半圆台阶面配合形成所述第三台阶密封面，所述上半圆凹台面与所述下半圆凸台面配合形成所述第四台阶密封面，所述上半圆凸台面与所述下半圆凹台面配合形成所述第五台阶密封面。

6.根据权利要求5所述的管道保温结构，其特征在于，错缝搭接的角度为0-90°。

7.根据权利要求6所述的管道保温结构，其特征在于，错缝搭接的角度为30-60°。

8.根据权利要求5所述的管道保温结构，其特征在于，所述上半圆第二保温层的厚度等于所述上半圆第三保温层的厚度。

9.根据权利要求1所述的管道保温结构，其特征在于，所述保温层沿所述运输管道的轴向套设于所述运输管道外表面的长度为800-1000mm。

10.一种石油运输管道，其特征在于，所述石油运输管道的外表面套设有如权利要求1-9任一项所述的管道保温结构。