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1、2015年2015第6期PipelineTechniqueandEquipmentNo．6大口径管道中频加热设备吕新昱,安志彬,刘全利,郭敏利(中国石油天然气管道科学研究院,河北廊坊065000)摘要:针对大口径长输管道热收缩带补口施工中人工火焰加热造成的管体加热不均匀、保温时间短等缺陷,设计了一套基于PLC控制的中频加热设备。该设备能够实现管道加热过程程控化,保证管体加热的均匀性。试验证明:基于PLC控制的中频加热设备能够提高热缩带补口质量和施工效率,延长管道的有效使用期限,保障长输管道防腐质量。关键词:可编程控制器;长输管道;热收缩带;中频加热;大口径中图分
2、类号:TE973文献标识码:A文章编号:1004-9614(2015)06-0013-03Large-diameterPipeMedium-FrequencyHeatingEquipmentLüXin-yu,ANZhi-bin,LIUQuan-li,GUOMin-li(PipelineResearchInstituteofCNPC,Langfang065000,China)Abstract:Forlargediameterpipelineheatshrinkabletapeconstructionpipebodyheatingcausedbyartificial
3、flameinthenon-uniformheating,heatpreservationtimeisshortandsoonmanydefects,aPLC-basedcontrolfrequencyheatingequipmentwasdesigned.Thedeviceenablestheheatingprocesstoachieveprogrammablepipeline,ensuringuniformityofheatingpipe.TestsindicatethatthePLC-basedcontrolfrequencyheatingequipmen
4、tcanimprovethethermalzonemendingqualityandcon-structionefficiency,extendtheeffectivelifeofthepipeline,thusprotectingthequalityoflong-distancepipelinecorrosion.Keywords:PLC;long-distancepipeline;heatshrinkabletape;frequencyheating;large-diameter0引言1大口径管道中频加热设备近年来,随着天然气能源需求的日益增长与管材1.1设
5、备简介技术的迅速发展,天然气长输管道的钢级、管径、壁中频感应加热设备由两部分组成:由可控硅元件厚、设计压力均不断提高,出现了Φ1422mm管线钢。组成的交-直-交变频电源;完成电磁感应能量转换的管线钢管径和壁厚的增大,导致其对应管道工程的防谐振电容器组和感应线圈。中频电源的输出供给由腐补口压力剧增。传统人工火焰烘烤作业存在受热电容和感应线圈组成的振荡电路完成,在感应线圈中不均、保温时间短等缺点,易造成热收缩带补口无法产生高密度的磁力线,并切割感应线圈里的钢质管达到GB/T23257-2009《埋地钢质管道聚乙烯防腐道,在钢质管道中产生涡流,从而把管壁加热。[1]
6、层》的相关要求,进而影响管道的防腐质量。对于1.2设备性能[2]大口径管道,补口施工问题更严重。该设备输入采用50Hz、380V三相工频电源,输在大口径管道防腐补口施工中,中频加热补口用出为2500Hz的中频电,主要采用触屏控制及面板按于对管道补口部位进行预热,中频加热产生的热效应钮控制,额定功率为150kW,适用于管径为Φ1422由管内向外传递,中频加热后钢管补口部位温度还可mm的钢制管道加热,加热速度≥10℃/min(Φ1422继续上升10℃,并有一定的蓄热作用,能够为热收缩mm×30．8mm),加热宽度为650mm。带的热熔胶熔融提供足够的热量,有利于热熔
7、胶的全1.3中频电源主电路工作原理[3]面熔融,减少回火时间,提高粘结效果和施工效率。中频加热电源主电路由整流电路、滤波、逆变电为了保障大口径长输管道工程的防腐补口质量,路和保护电路组成。其工作原理是将三相50Hz工频研制了Φ1422mm中频加热设备。交流电经过三相全控整流桥整流成电压可调的脉动直流电,再通过平波电抗器将脉动的直流电滤波变成收稿日期:2015-02-25收修改稿日期:2015-06-17光滑平稳的直流电送到单相逆变桥,最后通过逆变桥14PipelineTechniqueandEquipmentNov．2015[4]将直流电变成单相中频交流电供给负
8、载(图1)。脉冲频率高,
