防冻是化工企业冬季安全生产的最大问题。北方地区，冬季温度较低，工艺管线一般防冻措施为伴热加保温。化工厂冬天防冻，主要考虑的就是工艺正常运转，使其正常工作，那就看设备，管道里面的介质，在冬天温度低的情况下是否影响工艺要求，主要方法，就是用岩绵保温，或是内加电伴热加热。冬季防冻有几种方式，一是加伴热和保温 伴热有两种电伴热和蒸汽伴热。二是放空，有些不用的管线及时排空并吹扫干净。三是在低点作小排放或打循环保证流动。防冻常用有蒸汽伴热、电伴热、保温材料、热水伴热。
在化工厂管道设计中，管道的保温和伴热经常见到，管道的防冻保温设计不容忽视，特别是在高寒地区的化工企业。
管道的防冻保温设计需要根据介质温度和工艺要求具体设计保温措施。否则在恶劣的气候条件下，易出现液体管支管冻裂的情况，因此管道配管有其特殊的要求，不能按普通的要求设计。目前国内实行的设计标准中尚无一个系统完善的设备、管道防凝、防冻准则，需要结合现场每根管道和设备，重点进行工艺管道防冻保温的设计方法说明和相关注意事项，以确保该防冻保温效果。
工艺管道内介质冻结机理：介质在管道内流动时，由于散热损失的存在，介质的温度沿流程逐渐降低。在有限的管道长度内，在一般的散热损失情况下，通常介质温度不至于降低到介质的凝固点或冰点；但当管内介质停止流动时，由于介质得不到热量的补充，温度就有可能降至凝固点或冰点，甚至更低，从而发生冻结，轻则堵塞管道，重则导致管道破裂。通常在管内介质冻结时，首先是紧靠管内壁的介质开始冻结，圆形管道中冻结的介质沿管壁呈环状，然后逐渐增加冻结层厚度，直至冻结到管中心而堵塞管道。
由上述介质冻结过程分析可知，管内介质冻结是一个不稳定的传热过程。由于不稳定传热过程的计算比较复杂，因此，在工程上一般采用简化方法，即按照稳定传热的热平衡方法计算防止冻结的保温层厚度，并适当考虑安全因素。
对于介质内含水的设备和管道，采用保温、伴热的方式防冻，亦采用设置坡度排液、辅助管道的方式防冻。
对下列设备管道进行防冻设计：①循环吸收液管道；②工艺循环水管道；③后产物处理管道；④脱硫塔；⑤泵、槽类尽量放在室内。管道的防冻方式采用保温和伴热两种。为了防止管道或设备被冻坏，根据介质间断的时间计算出保温层的厚度。
加热保温是化工物料输送管道常用的一种保温形式，将输送管道向环境中的散热量用加热的办法加以补偿，使输送管道中物料温度保持不变或不冻结。
作为仪表人应时刻关注当地的天气预报，根据天气变化，早做准备，安排好班组的注意事项，一般的防冻防凝措施规定都会根据自己装置的特点制定，做好水、汽、风、油等关键部位的放空排凝、伴热，保持畅通，定时巡检。设备管道系统自动电伴热；其余防冻管线持续电伴热。
冬季防冻防凝要做的工作：伴热全部投用，并且全面检查，做到低点排凝；机泵停用后用氮气吹净；仪表风线风罐底部定期排凝。防止仪表风带水；装置水线如果不能放空要稍开防止冻裂；装置吹净时排污底阀要吹扫见汽无液排出；外出检查要戴好安全帽；为节约能源尽量不要带压排放。
冬季化工厂保温防冻措施：
1、对车间循环水死水区管道进行保温；停用的循环水泵采用倒流措施，并放净。
2、车间停用的设备，如：补水泵、循环水泵、冷却器、冷凝器等，要采用放水、定时巡检等措施。压缩机冷却水，由操作人员定期检查，确保水阀保持长开状态。
3、车间外吸附塔、脱硫塔、水洗塔、气液分离器排污管线，采用电伴热带进行防冻。车间内水分离器、冷却器停车后及时排净的方式防冻。
4、室内供暖停止时车间内的自来水、洗眼器、消防箱等安全设施，采用电伴防冻。
5、车间地面、平台上如果喷洒上水后，立即进行清理，以防结冰。车间人员在上平台和爬楼梯时，提高安全意识与防范意识。
6、车间人员在框架上进行维修作业时，如果达到了高处作业要求，落实好各项安全防范措施：戴好安全帽、系好安全带，并且要有专人进行监护。
7、车间人员在此期间，加强巡检次数，如发现异常，及时向上级领导进行反映。
8、工艺用的水线。凡是地上安装的，且用水量不大的，应保证在管线末端有放空阀，保持常流水，来防止冻结，有条件的应在管线上加设保温。
9、间断使用的水线，必须加设电伴热带进行保温，否则将无法使用。
10、冬季不用的水线，要将两边的法兰拆开，放尽存水，有条件的，用工业风进行吹扫以保证管线内的积水不被充满，如果开关不严，则应在两端拆开的法兰处加盲板，并进行登记挂牌。
11、对一些在正常生产中不用的管线，由于长期处在停用状态，在死角内可能存有积水而冻结，一旦要使用，就会造成不通，而影响生产。对这样的管线在入冬前，要用适当的流量对管线进行疏通置换后，关闭有关的阀门，保持备用状态。
12、消防水线系统的消防栓，消防水线阀门井等，要关闭阀门井内的阀门，放净水栓内存水，保证水栓随时都可投用。消防井内应采用双层井盖（其中一层为保温井盖）。
13、发生冻结处理：设备冻结后，应用蒸汽或热水解冻，铸铁管线和设备解冻应缓慢，以防爆裂，冻裂管线或设备禁止在密封状态下进行加热，应先打开放空，横管由低到高解冻，垂直管由上到下，如有裂纹应当汇报。
所有易冻管道，均要按照防冻要求配管，压缩机、水泵、安全阀、泄压阀、公用工程管道也有其特殊防冻措施，处理方法如下。
工业用水管道一般直径较大，且在寒冷地区需考虑防冻，故多采用埋地敷设的方法。
直径较大的管道一旦发生结冰只是在管道内壁结1圈冰，虽然不会堵塞管道，但其流量会受到限制，考虑到埋地管道不易清理，通常将其埋至冰冻线以下，以保证管道内介质不会结冰。
冰冻线以上的水管道，在寒冷地区埋地敷设的水管道引出地面时，应根据工艺要求，在冷却水出入口总管上设置切断阀、防冻排水阀和长流水等措施。
设备管道阀门处应设置防冻排液阀和防冻循环旁通管，以便在停工或检修时，将设备和管内的存水排净，以避免冻裂设备。防冻循环旁通管和防冻排液阀应尽量靠近阀门，而且也需保温防冻。任何介质的管线，在任何场所都不设有“盲肠”管段，以避免管内介质冻结、凝固、局部腐蚀及吹扫不净等。架空敷设的水管道应避免死端、盲肠、袋状管段，可以将有易冻管道的盲端改至最短，或将盲肠管段改造为假管支撑，对难以避免的袋状管段应考虑设置低点排液阀。
压缩机入口管道的防冻多采用热水或蒸汽伴热以及外敷保温层的方法。
当然，伴热保温也是相对的，其热量是否满足要求还需考察其他因素。如果环境温度太低，可将压缩机放置在压缩机房内，采取统一供暖的方式。这时的压缩机入口管道可以不防冻，但暴露在室外的入门管道仍需保温防冻。
水泵的防冻常采用在泵的进、出口管道设置旁通管道的方式。
为防止备用泵内介质冻结凝固，可采用配置设有限流孔板的防冻循环管道，使流体从备用泵的防冻循环管道经泵体返回入口管。一般防冻循环管道设置在泵出口切断阀前与泵出口之间，限流孔板须经过核算，防冻管线仍需保温。水泵防冻管道的安装形式如图所示。
所有易冻介质或安全阀蒸汽放空、蒸汽放空阀放空后易产生冷凝液(无害)介质，应在靠近安全阀出口管底部处开设φ8mm泪孔，以防止安全阀出口结冰引起憋压爆炸。
若泄压阀排放至密闭系统，并且在最低环境温度下泄放总管中的气体有可能冷凝时，应在泄压阀的排出口凝液可能有积聚的部分伴热。配管应从泄压阀出口坡向泄压总管，绝对避免出现“袋形”，否则气体凝液将冻结在泄压阀出口管道内而引起阻寒，从而导致泄压不畅，发生事故。
公用工程物料管道的防冻一般只是防止凝液的积聚，在工业装置中不仅要采取保温的方式防冻，还要在适当的位置设置排放阀或疏水阀等，以便及时将产生的凝液排放掉。
过热蒸汽管道上的低点应设置排放阀，阀的位置应靠近蒸汽主管。饱和蒸汽管道上有可能积聚冷凝水的低点或末端需设置疏水阀。如果蒸汽分配集合管和冷凝液集合管在靠近主管的地方，则应设置切断阀或止回阀，且阀门要水平设置。蒸汽伴热的每根支管末端应设置分液包和疏水阀，在蒸汽可能积聚凝液的低点要设置排放阀，以便在系统停止供气时，凝液能及时导出，避免冻结在管道内。蒸汽伴管在回冷凝液收集站时应尽量减少液袋(蒸汽伴管液袋是蒸汽伴管结冻的主要原因)，在不可避免的伴管液袋中，液袋高度按规范不能超4m。1个伴管最多只能有1个液袋，不能按规范可允许几个液袋同时存在。
设备的安全喷淋系统应在供水阀下游侧设置排放阀，当系统停止供水时应能排净，管道内不得留存液体，以免在冬季将管道冻裂。事故淋浴洗眼设施应尽量设在室内，如果必须设在室外时，应靠近建筑物的墙边安装，供水管道及其阀门应安装在建筑物内。
装置内空气系统(工厂空气和仪表空气)是管道防冻保温容易忽略的地方，因为工厂空气和仪表空气介质中含有少量水蒸气。防冻处理方法是在缓冲罐底部管口导淋阀后增加疏水阀或在缓冲罐底部增加伴热，在空气经过过滤器、分离器时，其中的水蒸气就会凝结积留在设备底部。缓冲罐需设置排放阀以排除凝液。在空气系统管道的低点有可能积聚冷凝水的地方也应设置排放阀。
在通常的设计中，放空阀和导淋阀前短管按规范其长度为75～100mm，放空阀和导淋阀前短管长度在75～100mm时经常出现冻结现象，应采用小于50mm的短管为宜，且焊接时必须采用有效的冷却措施。
总之化工厂工艺管道的防冻保温有其特有的处理方法。工艺管道多采用蒸汽或热水伴热防冻，保温防冻也是经常采用的方式之一。如果管道中的介质具有足够的显热，可利用保温层减少介质自身热量的损失，以此保证物料在管道内不至因黏度过大而滞流。以往公用工程物料管道和水管道多是采用设置排液装置来达到防冻的目的，随着化工装置的规模越来越大，操作人性化要求间歇操作时间过长的公用工程管道也应采用伴热保温的方式。
