电伴热带的选择、安装和维护

发表时间：2020-03-26 14:35:27
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电伴热方法已广泛应用于海洋石油工程中电伴热带分为恒功率电伴热带和自限温电伴热带。摘要:在分析了两种电伴热带的工作原理和特点后，结合现场施工经验，介绍了电伴热带的选择、设备和维护方法，较后总结了施工中经常出现的问题。海上采油通道的管道和容器中液体的温度是通道日常运行过程中的主要控制参数。由于海洋环境的温度变化较大，特别是在冬季，温度相对较低，管道中的介质很难保证其正常活动。可能发生介质冷凝，导致管道堵塞。在严重情况下，还可能导致管道破裂和危险通道的安全生产。因此，海上石油和天然气设备管道的隔热是一项极其重要的操作当时，大多数海上通道使用电能来维持各种管道和容器内部介质的工作温度，这被称为电热跟踪。电伴热是利用电加热来补充伴热者在技能过程中所损失的热量，进而为活性介质维持较合理的技能温度等级。电伴热应用广泛，可广泛应用于石油、化工、电力、医药、机械、食品、船舶等行业的管道、泵、阀门、储罐和罐式容器的保温、防冻和防结露。电伴热带的选择在以往的项目中采用了蒸汽伴热、热水伴热等其他方法来避免低温对输油管道的影响，但缺点是明显的，如原有设备的维护和管理成本高。伴热管道需要全年伴热，锅炉需要全年运行，能耗高，利用率低。伴热管道会出现“跑、冒、滴、漏”现象。回水不容易回收，水资源被严重浪费。相比之下，电伴热方法具有设备简单、加热均匀、温度控制准确、节约水资源、不污染环境、换热效率高、使用寿命长、规划量小、设备维护操作、远程控制和主动控制等突出优点。，是继蒸汽伴热和热水伴热之后的新一代伴热技术(1)电伴热带的类型和特点电伴热带有两种类型:恒功率电伴热带和自限温电伴热带恒功率电伴热带包括单相并联带、三相并联带和三相串联带。以常用的单相平行带为例，这种电伴热带采用输出功率稳定的合金电热丝。电源母线是两根平行的绝缘铜线，围绕在绝缘层上的电热丝周围，将电热丝与母线以一定的间隔(即加热节点长度)连接起来，形成一系列并联电阻。母线通电后，并联电阻发热，形成连续加电伴热带。恒功率电伴热带单位长度发热量稳定，适用于温度要求非常苛刻的场所。因此，恒功率电伴热回路应配有温度控制器来监控其温度，当温度过高时，应阻断回路，当温度低于设定值时，应启动回路。电伴热带外层的编织层不仅起到传热和散热的作用，还提高了电伴热带的整体强度，共同作为安全接地线。恒功率电伴热带的较大特点是启动电流对比度小，工作时基本无功率衰减。自限电伴热带通常由导电橡胶和两条平行母线加一层绝缘层组成，没有独立的电热丝。在每个电伴热带中，母线的电阻随着温度的变化而变化。当电伴热带周围的温度变冷时，导电橡胶经历小分子缩短，将碳颗粒连接到电路中，电流流过这些电路来加热电伴热带。当温度升高时，导电橡胶发生小分子膨胀，碳颗粒逐渐分离，导致电路停止，电阻上升，电伴热带主动降低功率输出。这个电伴热带的功率随着环境温度的变化而变化。自限温电伴热带的发热材料通常为导电橡胶、PTC合金、PTC高分子材料和陶瓷PTC材料。这种材料具有非常高的正温度系数，通常被称为正温度系数电伴热带。具有正温度系数特性的材料不仅是电加热元件，而且是温度测量元件和功率调节元件。因此，没有必要设置温度控制器来使用该电伴热带。(2)电伴热带的选择从海上航道使用电伴热带的情况来看，近年来使用的电伴热带基本上是自限电伴热带本文分析了海洋石油生产的特点，其原因可归纳如下:1)从两种电伴热带的比较中可以看出，恒功率电伴热带产生稳定的热量，其热值与其长度成正比。电伴热带使用的时间越长，总功率输出越大。它不能根据外界环境和管道温度的变化主动调节其热量输出，所以当电伴热带插入敷设时，一些管道会过热，导致管道内介质受热不均匀，进而影响其功能。然而，自限电伴热带可以随着环境温度和流体温度的变化，主动调节其功率输出，使管道中的介质始终保持在一定的温度范围内。2)从规划装置的角度来看，恒功率电伴热带通常受接头长度的限制。如果切割时找不到接头长度，那么一些电伴热带就不能起到伴热的作用，这不仅影响管道的伴热功能，而且一起构成一定的损耗。通道上的管道混乱，有许多阀门和弯管。电伴热带通常以重叠的方式铺设。如果使用恒功率电伴热带，会出现温度过高的现象。因此，恒功率电伴热带通常适用于长间隔直管道的伴热和保温。然而，自限电伴热带相对容易安装，并且可以根据需要围绕阀门、弯管、法兰和管道。规划者只需计算电伴热带的标准和长度，就可以根据现场的实际需要任意截取电伴热带的长度，从而减少大量不必要的浪费。以曹妃甸WHPD区块为例，根据流经管道的流体介质，需要伴热的系统主要有灌溉系统、热水系统、化学药剂注入系统、污水处理系统、消防水系统、柴油系统、开式排水和闭式排水等。在管道保温施工过程中，选用了DWL和ZWLL系列公司的自限性电加热电缆。同时，DWL系列电伴热带在特性上主要用于管道和设备的防冻维护，也可用于温度不超过65℃或偶然温度不超过85℃的技术操作温度。ZWL系列电伴热带主要用于保持较高110℃的技术运行温度，也可用于防止高温或偶发性温度为135℃的管道冻结电伴热装置现场电伴热装置应在有施工经验的电气工人的参与或指导下，按照相关施工程序进行，以满足标准要求和规划目的，为确保电伴热系统完工后的正常运行打下坚实的基础。1.电伴热带的施工1)仔细阅读施工图纸和伴热系统配套材料的附件清单，核对交付的材料，检查电伴热带的外观是否损坏，电伴热带的绝缘功能是否突出，电伴热带和所有附件的类型和规划要求是否一致2)承认施工条件已经存在，即管道系统和配套设备已经完成，防锈防腐涂层已经完全干燥，所有毛刺和尖角已经锉掉。

3)敷设电伴热带时，敷设管道的长度、电伴热带的长度、阀门、法兰、管架和弯头三通的数量等。应先根据PID图和施工系统图确定，并确定电伴热带附件和感温探头的方向。电伴热带敷设时应遵循以下标准:

①在顶部供电点和线路末端预留约1m长的电伴热带作为余量。

(2)沿管道平行敷设的电伴热带通常安装在管道下方，与管道横截面的横轴成45°角。如果使用两条电伴热带，它们应该对称放置。当安装在容器上时，电伴热带应包围容器的中部和下部，通常不超过容器高度的2/3，通常为1/3，如图所示。

③玻璃纤维压敏胶带或铝带每隔500mm将电伴热带固定在管道或容器上

④所有散热器(如支架、阀门、法兰等。)应根据规划要求预留所需长度的电伴热带。如下表所示，该段电伴热带应缠绕在散热器上并固定。

5电伴热带附件，即电源接线盒、尾部接线盒、双向接线盒和三向接线盒，应按照说明接线，每个端子应预留一段电伴热带，以备日后维修。4)绝缘材料装置前的检查和试验检查电伴热带外观是否损坏，附件是否完好。用500伏兆欧表测试每个独立电路。绝缘电阻应高于20μω。

5)保温层装置应在电加热电缆施工试验后立即进行。此时应注意:

①保温层的材料、厚度和标准应符合规划要求。

②施工时绝缘材料必须钻孔。保温层外应增加防水外罩

③保温层施工时，应避免损坏电伴热带。保温层施工后，应对电伴热带进行绝缘测试。

2。电子跟踪器的设备详细信息

适用于管道上的一些特殊散热器，如管道支架、阀门、法兰等。外径较大的管道，应预留一定长度的电伴热，以达到预期的伴热效果。其环绕和固定方法有特殊要求。一般来说，这是基于这样一个原则，即在不损坏电跟踪器或影响其他线路的情况下，散热器可以在任何必要的时候被移除以进行维修或更换。图2- 9显示了不同环绕体的电伴热带环绕方法

3。电伴热系统故障分析在设备和操作准确的情况下，电伴热系统运行完全可靠，使用寿命长。但是，电加热电缆及其附件都是在通道施工过程中安装的，由于安装或维护不当造成损坏，不可避免地会导致各种缺陷。以下是对现场施工中遇到的各种情况的分析。1)电伴热带被保温钉刺穿或被电焊或其他不明原因损坏，导致电伴热带内的芯线与管道或编织层连接(编织层接地)，导致电路绝缘低通常的解决方法是取下损坏的电伴热带，用一个或两个接头连接起来。2)施工人员忽略设备的尾端解决方法是检查电伴带是否受潮，如果受潮，更换电伴带部分，然后从头测量道路的绝缘电阻。如果对阻力没有疑问，将使用装置的尾端。3)电伴热带受潮，电伴热带附件(如双向、三向、尾端)进水解决办法是更换附件和潮湿的电伴热带，然后从头开始测量道路的绝缘电阻，直到绝缘满足要求并停止。4)电伴热带长度超过较大回路长度，导致回路电流大，开关跳闸解决办法是从头开始计算，更换开关或增加一个伴热电路。5)保温层受潮，阀门(管道支架及其他散热体)周围电伴热带长度不够，导致回路热值正常但管道达不到合适的温度解决办法是更换钻孔绝缘材料，增加相应的线圈长度，但不超过较大线圈长度。电伴热带的维护电伴热带的选择和规划以及设备的建设当然是一项非常重要的任务，但维护也不容忽视。它关系到整个系统的安全运行、伴热功能和使用寿命。因此，有必要定期检查电伴热带，通常按照以下条件进行:1)系统设备完成后，苐yi次应用前2)每年进行一次例行检查，通常在寒冷天气到来之前或大修期间。

3)每次故障排除后，对故障电路进行预防性检查。检查内容主要包括:

①保护层:检查所有电伴热保温材料外的保护层是否损坏，保护铝皮接缝处的密封硅胶是否完好，保温层是否松动脱落。

②电源接线盒:检查所有接线盒，检查系统中所有管道上的连接点是否被湿气腐蚀。

③检查控制电缆是否腐蚀或损坏，配电箱内保险丝和指示灯是否正常

结论电伴热系统的安全生产至关重要。因此，要求施工人员具有高度的责任感，严格按照制造商的材料和施工标准进行施工。施工过程中应注意维护。要注意一起积累经验。施工过程中人为因素造成的缺陷应尽量减少，以保证电伴热系统的正常运行。针对电加热电缆施工过程中经常出现的问题，结合自己的施工经验，提出如下建议:1)敷设设备时，应注意电加热电缆的较小弯曲半径要求，避免电加热电缆过度弯曲损坏，避免打结。2)接线时，由于箱内空间很小，芯线应尽可能短。两根芯线不应靠得太近或重叠。严禁触摸编织层。箱内编织层的碎片应一起清洗，以避免漏电和短路。3)使用双向和三向附件时，电伴热带的两端应留有余量，长度约为附件长度的4-6倍，以便在出现故障时进行维修。4)装置附件、密封环、紧固件应齐全，确保密封环装置就位，扣盖紧固，螺栓要对角紧固，使其受力均匀，防止松脱或箱内积水5)法兰处的介质容易泄漏，当包围电伴热带时，应避免直接在下方泄漏。6)绝缘材料需要钻孔，潮湿的绝缘材料不仅影响绝缘效果，而且可能腐蚀电伴热带，缩短其寿命。7)安装保温层和防水层时，特别是外包保温镀锌铁皮时，禁止用铆钉损坏电伴热带。固定铁片的螺钉不得太长，以免刺穿护套。8)贴上附属设备方向的保温层，以便发现故障点，并在出现故障时进行修复。

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