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工業(yè)管道工程的電伴熱帶應(yīng)用方案 |
| 本文中的電伴熱方式是針對大型石油化工企業(yè)金屬管道熱輸管道加熱、保溫的新技術(shù)、新工藝。此種加熱技術(shù)具有效率高 ,適用于長、中、短距離所有金屬輸液管道的伴熱或是加熱,而且具有安全可靠 、安裝維修方便等優(yōu)點。因此,廣泛用于各種不同性質(zhì)的液態(tài)物質(zhì)的管道運輸中。
1、概述 電伴熱是利用電伴熱產(chǎn)品所產(chǎn)生的熱量來補償需伴熱的管道、容器等工藝裝置所散耗的熱量。由于電伴熱的電熱帶是安裝在絕熱層和管道(或設(shè)備 )外壁之間,利用電熱來補充輸貯過程中所散失的熱量,以維持在一定的溫度范圍內(nèi),達(dá)到保溫和防凍的目的。
2、電伴熱的主要設(shè)計 因為電伴熱的電熱帶是安裝在絕熱層和管道 (或設(shè)備 )外壁之間,所以電伴熱仍需有絕熱層 、防潮層和保護層。絕熱層的材質(zhì) 、厚度和結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)先按保溫和防結(jié)露要求的絕熱層厚度計算和選擇電熱帶功率,當(dāng)功率過大時,再增加絕熱層厚度。用于保溫為目的的絕熱設(shè)防潮層。只有在確保夏季管道、設(shè)備表面不結(jié)露的情況下才可不設(shè)防潮層。保護層的設(shè)置要求與非電伴熱保護層的設(shè)置要求相同。
3、電伴熱和蒸汽伴熱的區(qū)別 在工業(yè)管道保溫方面蒸汽伴熱始終是一種主要的保溫方式。其工作原理是通過蒸汽伴熱管道散熱以補充被保溫管道的熱損失。由于蒸汽的散熱量不易控制,其保溫效率始終處于一個較低的效率。而且,工業(yè)需要伴熱的管道一般以儀表管線、工藝管線及化學(xué)管線為主,這些管線比較復(fù)雜,鋪設(shè)蒸汽伴熱管道十分不便。另外,在冬天運行時,蒸汽伴熱管道經(jīng)常會出現(xiàn) “跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象,每年冬季維修部門都不得不在管線保溫上花費大量的人力、物力來確定冬季運行安全。 2O世紀(jì)70年代,美國能源行業(yè)就提出用電伴熱方案來替代蒸汽伴熱的設(shè)想。20世紀(jì)7O年代末一2otH:紀(jì)8O年代初,包括能源業(yè)在內(nèi)的很多工業(yè)部門已廣泛推廣了電伴熱技術(shù),以電伴熱全面代替蒸汽伴熱。電伴熱技術(shù)發(fā)展至今,已由傳統(tǒng)的恒功率伴熱發(fā)展到以導(dǎo)電塑料為核心的自控溫電伴熱。自控溫電伴熱方案主要是通過自控溫電伴熱帶電纜自動控溫來完成。 由于整個溫度控制過程都是有材料本身自動調(diào)節(jié)完成的,其控制溫度不會過高也不會過低。因此 ,電伴熱所具有的良好特性是其他伴熱系統(tǒng)所無法比擬的。
4、電伴熱系統(tǒng)施工工藝特點 筆者曾在上海石化芳烴配套項目中參建了T藝管道集膚效應(yīng)系統(tǒng)電伴熱的施工,下面就具體的施工工藝進行介紹。
4.1材料檢查 首先檢查所接收的電纜及附件,確認(rèn)型號是否正確,所有的電纜在外護套上印有材料編號,特殊的附件可參閱設(shè)計圖紙。還要進行外觀檢查,確保產(chǎn)品在運輸過程中被未被損壞。然后將伴熱電纜及附件存放在清潔及干燥的環(huán)境中直到準(zhǔn)備安裝。
4-2熱管及集膚效應(yīng)電纜盒安裝 1) 焊接要求。要求熱管焊接及工藝管道焊接由具有焊工證的專業(yè)人員進行,選用適用于熱管焊于及工藝管道的焊接設(shè)備及焊槍。焊接過程需非常仔細(xì),確保整個熱管及工藝管道不被焊傷。 2) 熱管連接。當(dāng)工藝管道由兩個管段連接并且熱管為單一管道時,兩個工藝管道必須在熱管安裝前連接,連接套管將用于兩個熱管接頭。熱管的內(nèi)邊在焊接前需打磨成斜面,安裝承包商需在現(xiàn)場完成斜面制作。熱管的內(nèi)邊必須排列成行以防止彎曲及雙向彎曲,連接套管及熱管進行10%的環(huán)形焊縫以提供一個密封和電氣通道。該焊縫不應(yīng)焊透,焊接深度應(yīng)在熱管壁厚的40070~6o%。熱管連接接頭焊接完成后需進行外觀檢查,檢查將確認(rèn)熱管是直線的,及焊接接頭已適當(dāng)清潔。所有的焊縫必須清潔,清除所有的焊渣及使用金屬絲刷清潔。附加的外觀檢查,熱管必須通過通球測試,在兩個接頭焊接完成后鋼球需通過熱管,鋼球的直徑將略小于熱管的內(nèi)徑。如果鋼球不能通過熱管,管道必須切割及修補。 3) 熱管焊接于工藝管道。熱管必須平行安裝在工藝管道上,熱管起點在工藝管時鐘2點位置,過程及終點也必須在工藝管時鐘2點位置。可采用一個模板使熱管在焊接過程中始終保持在該位置。除在設(shè)計圖中表示外,熱管必須始終保持直線無彎曲。熱管通過焊接附在工藝管上,焊縫覆蓋比例為10%~20%。焊接后,使用小尖鐵錘及金屬絲刷清除所有殘留焊渣。焊縫上任何底部缺口及凹坑對于_T藝管或熱管都是不允許的。管焊接附在 藝管上時,應(yīng)避開工藝管道的焊縫距離至少為50 mm。 4) 集膚效應(yīng)系統(tǒng)盒子安裝規(guī)程。電源盒,拉,接線盒及終端盒的安裝采用與熱管安裝相同的方法。盒子將100%連續(xù)焊接在工藝管上。所有電纜盒的位置將在設(shè)計圖紙上表示。 5)最終檢查及核查清單。焊接完成后,需進行外觀檢查,檢查將確認(rèn)熱管連接主管的斷面及熱管接頭已經(jīng)適當(dāng)?shù)那鍧崳褂眉忤F錘清除所有焊渣及使用金屬絲刷清潔表面,確認(rèn)所有的盒子人口已清除毛刺及帶斜面。焊縫嚴(yán)密性測試將通過使用氮氣及壓縮空氣進行,通過使用壓力表在兩個盒子間進行測試,如果發(fā)現(xiàn)泄漏,使用肥皂水確認(rèn)漏點位置。所有的泄漏點在進行下一步前須進行改正,測試的目的是確保焊縫的完整性和盒子的嚴(yán)密性。就熱管安裝至:【藝管上后,通球測試將再次進行,使用壓縮空氣推動該球穿過熱管。如果球不能通過熱管,管道將被切割及修補。作為最后一步,移除所有灰塵,如通過使用壓縮空氣吹掃。清潔工作完成后,使用塑料堵頭密封熱管端部直到準(zhǔn)備安裝伴熱電纜。確認(rèn)對所有管道安裝檢查已經(jīng)完成,保留檢查表作為永久紀(jì)錄。在整個安裝過程中保持熱管及電纜盒的干燥及清潔是必需的。
4.3集膚效應(yīng)伴熱電纜安裝 1) 伴熱電纜拉線前的準(zhǔn)備。6 film~8 rrm踐徑的聚丙烯拉繩必須安裝在熱管內(nèi)部,這個拉繩是安裝集膚效應(yīng)伴熱電纜及清潔熱管所需要的。一個空氣槍或膠帶將使用于第一次在兩個盒子間安裝拉線,該拉線將用于安裝拉繩。 2) 清潔熱管。小塊棉布將附在拉繩上,棉布將被拉過熱管以清潔及干燥熱管 ,在通過熱管后如果任何潮濕在棉布上顯示,使用更多的棉布通過該熱管直到?jīng)]有潮氣顯示。 3) 集膚效應(yīng)電纜安裝。該管道必須已經(jīng)完全通過測試并釋放給安裝伴熱電纜,伴熱電纜安裝完成后將不允許進行任何焊接。使用電纜拉線器或其他合適的方法將集膚效應(yīng)伴熱電纜系在拉繩上。除非制造商特別說明,根據(jù)設(shè)計的電纜排列表,施工承包商必須首先確定每卷電纜的安裝位置,電纜安裝起點與終點問的距離至少比電纜盤上標(biāo)注的電纜長度小5 Ill。拉線過程中至少需要一個人在拉線盒位置進行協(xié)助,電纜盤必須放在一放線軸架上,他將允許方便于拉線,線盤將被置放于合適的位置,使其沒有粘連或電纜翹曲,應(yīng)當(dāng)從最近的拉線盒慢慢的拉動拉繩,輕輕的將電纜插入最近的盒子的熱管,當(dāng)更多的線進入熱管,拉繩應(yīng)當(dāng)安裝或進入下一個拉線盒。仔細(xì)指導(dǎo)及監(jiān)控通過每個拉線盒的電纜路徑 ,確保足夠的伴熱電纜已提供給拉線盒便于回路延伸。按照介紹連接伴熱電纜,介紹在每個連接組件內(nèi),在設(shè)計圖上記錄每個中間接頭的位置。確保足夠的伴熱電纜已提供給拉線盒便于回路延伸。安裝時做好電纜長度的記錄,對于精確計算管道每米功率,總的長度是必需的,伴熱電纜外護套上標(biāo)有長度標(biāo)尺用于核對 安裝長度。
4.4測試 1) 測試要求。以下為將需設(shè)備:鋼球、氮氣或壓縮空氣,壓力表、2500VDC搖表、電壓表、鉗形電流表。 2) 準(zhǔn)備。在開始測試程序前確認(rèn)所有的電氣連接及接地已經(jīng)預(yù)先核對完畢,在完成所有測試后,確認(rèn)所有的接線盒 ,控制器等已合上以防止潮氣進入。 3) 測試。以下測試將在集膚效應(yīng)系統(tǒng)上進行:所有熱管接頭必須進行外觀檢查,檢查將確認(rèn)熱管是直線的及焊接接頭已完全清潔。熱管將進行通球測試 ,通球?qū)⒃趥€焊接斷面間進行。焊縫測試將在2個接線盒間進行。熱管焊至工藝管后,通球測試將再進行一次。每段伴熱電纜均須進行絕緣測試。 絕緣測試:使用250o VDC搖表測量電纜導(dǎo)體與管道接地間的絕緣,最小讀數(shù)需為50兆歐并做記錄。電纜中間接頭完成后絕緣測試應(yīng)再次進行。確認(rèn)每3米在保溫外皮上安裝警示標(biāo)簽已完成。
5結(jié)束語 由以上的介紹和分析 ,可以了解電伴熱雖然施工比較繁瑣,且投資較高,但操作費用卻有較大的降低,經(jīng)濟效益是顯著的。而且,從國內(nèi)多家石油和化工企業(yè)電伴熱運行情況來看,電伴熱已經(jīng)達(dá)到預(yù)期效果。無論從技術(shù)性能、經(jīng)濟效益,還是節(jié)能、環(huán)保方面,都明顯優(yōu)于蒸汽伴熱,相信在不久的將來,電伴熱方式肯定會取代蒸汽伴熱方式。 | | 來源:安邦集團 時間:2012-12-03 11:11:45 | |
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