沙特液硫项目保温储存方式小结
----油气工艺室 秦玉洁
液硫管道的伴热一直是一项具有挑战的问题，因为硫磺的操作温度窗口很窄，常常只有30℃~40℃，为了进行有效的泵送，硫磺的储存温度至少要比凝固点高5-10℃，但是随着温度的升高硫磺又会变得黏稠，导致液硫无法输送。另一个需要考虑的问题是固态硫磺的再融。
1 液硫的油品性质
硫磺是一种物理性质随温度而显著变化的物质。硫磺在常温下是固体, 液硫的流动性随着温度的升高而增强,直到温度达到155~ 160℃为止。此时液硫会通过八原子硫环的互连而形成长链硫分子，黏度随之急剧增加,以致泵送操作非常困难。
112.8℃以下硫磺味黄色固体； 112.8℃-250℃液硫为黄色液体； 250℃-300℃为暗棕色黏稠液体；
因此，液硫储存温度在125℃-135℃最佳。
图1-1 液硫粘温曲线
2 液硫储存方式设置
液硫储存方式一般采用蒸汽夹套伴热和集肤电伴热两种形式。通常，站内管线距离较短采用蒸汽夹套伴热，一般利用硫磺回收装置自产的饱和蒸汽，一般采用0.3~0.4MPa蒸汽，因为在液硫最佳储存温度下，水的饱和蒸汽压为0.3MPa。长距离输送管线一般采用集肤电
伴热。
沙特项目中，管道的伴热分为两种形式，一种是站内伴热，采用的是蒸汽夹套伴热；另外一种是站外21km管线，采用的是集肤效应电伴热。本次设计充分根据介质的储运方式，分别的选用了两种不同保温方式，经济合理。
3 集肤电伴热及蒸汽夹套伴热两种方式的注意要点 3.1 蒸汽夹套伴热
1）夹套管内管应采用无缝碳钢管，套管可采用无缝或焊接。夹套管热应力按SH3401进行计算，当管道拐弯进入液硫储存设备时，应设置四通或法兰接口作为清扫口；
2）管道应采用分段设计，每段管道的长度不宜超过6m，管段间采用蒸汽夹套法兰连接便于检修，
3）夹套管中的蒸汽由套管上部引入，冷凝水由套管下部排出，且应在坡向的低点处设置疏水阀，供气管线与排液凝管应分别设置切断阀。
3.2 集肤效应电伴热
1）由于液硫储存对温度要求较为严格，因此集肤电伴热的设计方案中需考虑光纤感温探测系统沿线敷设，以确保沿线管道或其保温层不被破坏，光纤感温系统较之热敏电阻及热电偶更加稳定，不受电气噪音的影响；
2）液硫管道伴热还应考虑对管道内固态硫磺的再融能力。紧急情况下突然断电，可能导致管线内液硫凝固，因此电伴热的再融能力是考虑电伴热系统的一个重要指标。液硫冷却凝固后，八原子环的排列和原子间的距离会导致体积收缩，从而导致管线内出现空心段，再融过程中可能导致管道出现过热点，促使压力过高使管线炸裂；
3）为防止管线在紧急情况下出现凝固状态，因此通常设置一套冗余系统作为备用。