北方一家钢管厂,一条 200 米的地上输水管线,做了电伴热,用自限温电伴热带,标称 30 W/m。
问题是每年冬天最冷的那十几天,管道末端温度掉到 3~5℃,接近冰点。客户要求"加大功率"。
我们先算了热损。管线是 DN100,保温层是 50 mm 岩棉,外面包了铁皮。
按 -20℃ 环境温度、管内 20℃ 算,每米管道的热损大概是 38 W/m。他们的伴热带标称 30 W/m,从一开始就不够。
但客户不理解:他们的设计是找设计院做的,设计院算的是 28 W/m。
差在哪儿? 我们把设计院的算法问出来了——他们按 -10℃ 环境温度算的。而这个地区近十年出现过 -22℃ 的极端低温。
设计院不是算错了,是按常规气象参数算的。极端低温那几天,就是不够。
这个事没有"谁的责任"的问题,就是设计裕量不足。
处理有三个方向:
一是加一根伴热带(并联增加功率)。这是最直接的,成本是材料加 60 米左右,加上接线和保温拆装,大概 1.2 万。
二是加厚保温层(50 mm 改 80 mm)。热损能降到 26 W/m 左右,现有伴热带就够。成本大概 8000 元,但要拆装整条线的保温,工期长。
三是末端局部加伴热。因为只有末端掉温,说明沿线热损不均匀(可能有几段保温破损)。成本最低,但要先找出漏点。
客户选了第三个,先查漏点。用红外热像仪扫了一遍,找到 4 处保温层破损(都是铁皮被踩踏或支架压破的位置),修补之后,末端温度回到 12℃ 左右。
十二度还是不太够,但比 3℃ 好多了。他们后来又补了 60 米伴热带装在前 80 米,最终做到 18℃。
这个案例我想说的是:伴热设计里的"环境温度"这个参数,最好别用常规值。管道在室外,就要问当地极端低温;管道在室内,就要问冬季车间最低温。差 10℃ 环境温度,热损能差 30%。
我们后来给客户做伴热配套的时候,会直接问"你们当地历史最低温多少",而不是问"设计环境温度"。前者是事实,后者是选择。