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电伴热带的选型、装置与维护

日期:2015-06-19 编辑:管理员

    电伴热方法在海洋石油工程中得到了广泛的运用。电伴热带分为恒功率电伴热带自限温电伴热带,经过对两种电伴热带作业原理及其特色的剖析,并联系现场施工经历,先容了电伴热带的选型、装置和维护方法,最终对施工中经常呈现的疑问进行了总结。

    海上采油渠道的管线及容器内液体的温度是渠道日常作业进程中对比首要的操控参数。由于海上环境温度改变较大,尤其是在冬天,温度较低,管线中的介质很难保证其正常的活动,也许发生介质冷凝,构成管线堵塞,严峻时还也许构成管线开裂,危殆渠道的安全出产。因而,海上石油、天然气设备管线的保温是一项极为首要的作业。当时海上渠道对各种管线及容器多是选用电能来保持其内部介质的操作温度,称为电伴热。电伴热是用电热来补充被伴热体在技能进程中所流失的热量,然后保持活动介质最合理的技能温度规模。电伴热的运用规模很广,可广泛用于石油、化工、电力、医药、机械、食品和船舶等行业的管线、泵体、阀门、槽池和罐体容器的温度保持、防冻和防凝。

    电伴热带的选型

    在以往的工程中,曾运用别的方法来避免石油管线因温度过低而构成的影响,如蒸汽伴热、热水伴热,但其缺点对比明显,如初度装置及维护管理费用高;伴热管线需求终年伴热,锅炉有必要终年运转,能源消耗大,利用率低;伴热管会发生“ 跑、冒、滴、漏” 表象;回水不易收回,水资源糟蹋严峻。相比之下,电伴热方法具有装置简略,发热均匀,控温精确,节省水资源,无环境污染,热交换效率高,运用寿数长,规划、装置和维护作业量小,能实现遥控和主动操控等杰出长处,是继蒸汽伴热、热水伴热以后的新一代伴热技能。

   (1)电伴热带的种类及其特色

    电伴热带就伴热类型可分为两类:恒功率电伴热带和自限温电伴热带。

    恒功率电伴热带包含单相并联带、三相并联带和三相串联带。以常用的单相并联带为例,该类型电伴热带选用合金加热丝,输出功率稳定,电源母线为两根平行绝缘铜线,在绝缘层上环绕电热丝,并将电热丝每隔必定间隔( 即发热节长) 与母线衔接,构成接连并联电阻。母线通电后,各并联电阻发热,因而构成一条接连的加热带。恒功率电伴热带单位长度发热量稳定,适用于温度需求十分严厉的场所。因而,恒功率电伴热带回路应配有温控器来监控其温度,当温度过高时堵截电路,当温度低于设定值时则起动电路。电伴热带外层的织造层不只起着传热和散热的作用,还可进步电伴热带的全体强度,一起作为安全的接地线。恒功率电伴热带最大的特色是它的起动电流对比小,在运转进程中基本上无功率衰减。

    自限温电伴热带通常是由导电橡胶和两根平行母线外加绝缘层构成,无独自发热丝。在每根电伴热带内,母线的电阻随温度的改变而改变,当电伴热带周围的温度变冷时,导电橡胶发生微分子缩短而使碳粒衔接成电路,电流流经这些电路使电伴热带发热;当温度添加时,导电橡胶发生微分子胀大,碳粒逐渐分隔,导致电路中止,电阻上升,电伴热带主动削减功率输出。这种电伴热带的功率随周围温度的改变而改变。自限温电伴热带其发热材料通常为导电橡胶,也有PTC合金、PTC高分子材料和陶瓷PTC材料。该材料
具有很高的正温度系数,常称PTC电伴热带,具有PTC特性的材料既是电发热元件,又是温度丈量元件和功率调整元件,因而运用该电伴热带不需设置温控器。

   (2)电伴热带的选择

    纵观海上渠道运用的电伴热带的状况,几年来运用的电伴热带基本上为自限温电伴热带。就海上石油出产的特色进行剖析,其缘由可概括为以下几点:
    1)从两种电伴热带类型的对比可知,恒功率电伴热带发热稳定,其发热量与长度成正比,运用的电伴热带越长,输出的总功率越大。它不能够跟着外界环境以及管子温度的改变主动调理其热量输出,因而当电伴热带穿插敷设时就会呈现有些管线过热的状况,这样就会使管线内的介质受热不均进而影响其功能。而自限温电伴热带能够跟着环境温度及流体温度的改变而主动调理其功率输出,使管线内介质一直保持在必定温度规模内。
    2)从规划装置角度来讲,恒功率电伴热带通常受节长的限制,若切开时未能找准一个节长,则该有些电伴热带就起不到伴热作用,这不只影响到管线的伴热作用,一起也会构成必定的糟蹋。渠道上的管线走向杂乱,而且阀门、弯头较多,电伴热带经常呈现穿插重叠式敷设,若运用恒功率电伴热带,就会呈现有些温度过高的表象,因而,恒功率电伴热带通常适用于长间隔、直管线的伴热保温。而自限温电伴热带则对比易于装置,能够在阀门、弯头、法兰和管线上依据需求环绕。规划人员只需将电伴热带的标准及长度计算出来,便能够依据现场实际需求恣意截取电伴热带长度,然后削减很多不必要的糟蹋。
    以曹妃甸WHPD组块为例,依据渠道技能管线所流过的流体介质,需求伴热的体系首要有灌水体系、热水体系、化学注入体系、污水处理体系、消防水体系、柴油体系、开排和闭排等。管线保温施工进程中,选用安邦电气企业的自限温电伴热带中的DWL、ZWLL 系列。其间,DWL系列电伴热带从特性上讲首要是运用于管线和设备的防冻维护,也可用于保持温度不超越65 ℃或偶尔温度不超越85 ℃的技能操作温度;ZWL 系列电伴热带首要用于保持温度最高不超越110 ℃的技能操作温度,也可用于热量较大或偶尔温度不超越135 ℃的管线的防冻。

    电伴热带的装置

    电伴热带的现场装置,要在有施工经历的电力工人参与或引导下,按照有关的施工程序进行,以到达标准需求和规划目的,然后为保证完工后电伴热体系的正常运转打下坚实的基础。

   1. 电伴热带的施工

    1)仔细阅读施工图样、伴热体系配套材料附件清单,与到货材料进行核对,并查看电伴热带外表有否损破,电伴热带的绝缘功能是不是杰出,电伴热带及一切配件的类型与规划需求是不是共同。
    2)承认施工条件已经具有,即管线体系与配套设备都已施工结束,防锈防腐涂层已干透,已锉去一切毛刺和利角。

    3)敷设电伴热带时,首要依据PID图和施工体系图,断定所要敷设的管线的长度,电伴热带的长度,阀门、法兰、管支架及弯头三通等的数量,并断定电伴热带附件及感温探头的方位。具体敷设电伴热带时要遵从以下准则:

①在线路的榜首供电点和尾端各预留约 1 m 长的电伴热带作为余量。

②沿管线平行敷设的电伴热带通常装置在管线下方,且与管线横截面的水平轴线呈45角,若用两根电伴热带要对称敷设,在容器上装置时,电伴热带应环绕在容器的中下部,通常不超越容器高度的2/3,通常为1/3,如图所示。

沿管线平行敷设的电伴热带

③玻璃纤维压敏胶带或铝胶带每隔500 mm将电伴热带固定于管线或容器上。

④一切散热体( 如支架、阀门和法兰等) 应按规划需求预留所需电伴热带长度,如下表所示,将此段电伴热带环绕于散热体上并固定。

电伴热带设备余量表
⑤电伴热带附件,即电源接线盒、尾端接线盒、二通接线盒和三通接线盒,要依据说明书进行接线,每一接线端要预留一段电伴热带以便将来修理时运用。
    4) 保温材料装置前进行查看与测验。查看电伴热带外表是不是损害,配件是不是装置无缺,用500 V 兆欧表测验每一独立回路,绝缘电阻应在20 ΜΩ以上。

    5)电伴热带施工测验后马上进行保温层装置,此刻要注意:

①所选用保温层的材料,厚度和标准与规划需求相符合。

②施工时保温材料有必要枯燥,保温层外应加防水外罩。

③保温层施工时应避免损害电伴热带,保温层施工后对电伴热带进行绝缘测验。


   2. 电伴热带的装置细节

    关于管线上的一些特别散热体,如管支架、阀门和法兰等以及外径较大的管线,要预留规则长度的电伴热带以到达预期的伴热作用,其环绕和固定方法都有特别需求,通常以尽也许使散热体必要时随时可撤除进行修理或替换而不损坏电伴热带或影响别的线路为准则。图2-图9为不一样环绕体的伴热带环绕方法。

不一样环绕体的伴热带环绕方法


   3. 电伴热带的毛病剖析

    电伴热体系在准确装置和操作的状况下,其运转彻底牢靠,运用寿数也较长。可是,电伴热带及其附件都是在渠道施工进程中装置,难免会由于装置或维护不妥构成其损坏而呈现各种毛病。下面关于现场施工中遇到的各种状况予以剖析。
    1)电伴热带被保温钉刺破或被电气焊及别的不明缘由损坏致使电伴热带中的芯线与管线或织造层( 织造层接地) 衔接,致使线路绝缘低。通常的解决办法是将已损坏的电伴热带去掉,再用一两通衔接。
    2)施工人员忽略未装置尾端。解决办法是查看该处电伴热带是不是受潮,若已受潮则替换该段电伴热带,然后从头丈量该路绝缘电阻,若电阻没有疑问,则装置尾端。
    3)电伴热带有些受潮,以及电伴热带附件(如两通、三通和尾端) 进水。解决办法是替换附件及受潮电伴热带,然后从头丈量该路绝缘电阻,直至绝缘满足需求停止。
    4)电伴热带长度超越最大回路长度,致使回路电流大,导致开关跳闸。解决办法是从头计算,替换开关或添加一个伴热回路。
    5)保温层受潮、阀门( 管支架及别的散热体上环绕的电伴热带长度不行,致使回路发热量正常但管线达不到应有的保持温度。解决办法是替换枯燥的保温材料,添加相应的环绕长度但不要超越最大回路长度。

    电伴热带的维护

    电伴热带的选型规划、装置施工固然是一项十分首要的作业,但维护也不容忽视,它关系到全部体系的安全运转、伴热作用和运用寿数。因而,有必要对电伴热带进行定时查看,通常按以下几种状况进行:

    1)体系装置结束后,初度运用之前。
    2)每年进行一次例行查看,通常在寒天来临之前或检修时进行。

    3)在每次排除毛病以后对毛病回路进行预防性查看,查看的内容首要包含:

①防护层:查看一切电伴热带保温材料外部的防护层有无损害,防护铝皮接缝处的密封硅胶是不是无缺,保温层有无松动和掉落。

②电源接线盒:查看一切的接线盒,一起查看体系内各管线上的接线点是不是遭到腐蚀和潮气的腐蚀。

③查看操控电缆是不是腐蚀、破损,配电箱内熔断器、指示灯是不是正常。


    结束语

    电伴热体系关于渠道的安全出产至关首要,因而需求施工人员必定要有高度的责任心,严厉按照厂家材料和施工标准进行施工,施工进程要注意维护,一起要注意堆集经历,尽量削减施工进程中人为因素导致的毛病,保证电伴热体系的正常运转。

    关于电伴热带施工进程中经常呈现的疑问,联系自己的施工经历,提出以下几点主张:

    1)敷设装置时要注意电伴热带的最小曲折半径需求,避免过度曲折损坏电伴热带,更要避免打结。
    2)接线时,由于盒内空间很小,芯线要尽也许剪短,两股芯线间隔不能太近,更不能搭接,禁止与织造层触摸,一起要把盒内的织造层碎屑整理洁净,避免漏电和短路。
    3)运用二通、三通附件处,电伴热带各端要留出余量,长度大约是附件长度的4-6倍,便于呈现毛病时进行修理。
    4)装置附件时,密封圈、紧固件要齐全,保证密封圈装置到位,扣盖紧固时,螺栓要对角紧固,使其均匀受力以防松动或盒内进水。
    5)法兰处介质易走漏,环绕电伴热带时应避开其正下方。
    6)保温材料有必要枯燥,湿润的保温材料不光影响保温作用,还也许腐蚀电伴热带,缩短其寿数。
    7)装置保温层和防水层,特别是外包保温镀锌铁皮时,禁止铆钉损坏电伴热带,固定铁皮的螺钉不得过长,避免刺破护套。
    8)要在附件装置方位的保温层上贴标识标签,便于呈现毛病时查找毛病点和修理。


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