电伴热在海洋平台工艺保温中应用

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1、电伴热在海洋平台工艺保温中应用　　摘要：电伴热作为一种有效的管道（储罐）保温及防冻方案，在海洋平台的工艺系统中被广泛应用。本文结合近年来电伴热系统在海洋平台上的使用情况，对其作用、特点、工作原理等进行阐述，并总结了电伴热施工、安装的要点及注意事项。关键词：电伴热工艺系统中图分类号：TE626文献标识码：A文章编号：1引言海洋石油平台作为海上石油钻采的操作平台，其上的工艺生产设施和生活设施由大量的工艺管线和容器组成，构成了其专用的工艺处理系统。其中的部分工艺管线和容器有升温、防冻的要求，目前这种温度加热和温度维持的系统主要采用

2、的是伴热带对上述管线和容器进行加热和保温，所以称之为电伴热系统。2电伴热的作用、特点及组成2.1电伴热的作用7海洋石油平台上的电伴热系统的主要作用是防止工艺生产设施和生活设施的各种油管线、排污管线、水管线和部分放空管线、阀门和容器等冻结，为其提供加热温度和维持温度。电伴热系统的电伴热带可使管线和容器内的液体在冬天时的温度维持在5℃左右后者更高，从而保证液体不冻结，管线不堵塞，不结蜡。电伴热的主要工作原理是通过伴热媒体散发一定的热量，通过直接或间接的热交换补充被伴热管道的损失，以达到升温、保温或防冻的正常工作要求。2.2电伴热

3、的特点除电伴热外，工业生产中还使用蒸汽伴热来满足相关的工艺要求。电伴热与传统的蒸汽伴热相比较，具有以下的优点：1电伴热装置简单，发热均匀，温度准确，反应快速，可实现远控及遥控，便于实现自动化管理。2可靠性高，具有防爆、防火及全天候工作性能，使用寿命长，传输无泄漏，不污染空气。3节约能源，电伴热的热交换效率可达90%～96%。4采用蒸汽或热水伴热时，为了保证管线远点的温度以及考虑沿途传输热损及泄露，必须在近点进行热补偿，而电伴热则没有过热补偿的问题，这是因为电伴热在整个线长度方向的放热是均匀的。5保护环境，减少污染，节约钢材。

4、6设计工作量小，施工方便简单，维护简便。2.3电伴热系统的组成7目前，常规海洋平台上的电伴热系统的电源采用的是230V的电压，通过380V/230V的电伴热变压器后，送到电伴热配电盘。再经过电源接线盒，电伴热带，二通（或三通）和尾端接头形成一个完整的回路。电伴热系统的组成主要有以下几部分组成：(1)电伴热变压器；(2)电伴热配电盘；(3)电源接线盒，电伴热带，电伴热接线装置，二通、三通和尾端；(4)电伴热带安装的附件等。3电伴热带的分类和工作原理电伴热带是电伴热系统中伴热和保温的最主要的器件之一。根据电伴热带的工作原理分为恒

5、功率电伴热带和自限式电伴热带两大类。恒功率式伴热带与自限式电伴热带的区别为：恒功率式伴热带通过现场或控制盘内的开关或继电器来控制管线的温度。恒功率式伴热带发热稳定，其发热量与长度成正比，使用的伴热带越长，输出的总功率越大。它不能够随着外界环境以及管子温度的变化来自动调节其热量的输出，因而当伴热带交叉安装时就会造成局部管线过热的情况，这样就会使管道内的石油受热不均进而影响油质。而自限式伴热带的特点是可以自动调节其功率输出，使管道内介质始终保持在一定温度范围内。7从设计安装角度来讲，恒功率伴热带一般受节长的限制，当切割时未能找准

6、一个节长，则该部分伴热带起不到伴热的作用，这不仅影响到管线的伴热效果，同时也会造成一定的浪费。平台上的管线的走向复杂，并且阀门、弯头较多，若使用恒功率伴热带，则可能出现交叉重叠式安装，这样就会发生温度过高的现象，因此，恒功率伴热带一般适用于长距离，直管线的伴热保温。而自限式伴热带对于现场安装非常随意，仅须设计人员将伴热带的规格及长度计算出来，便可以将该伴热带到现场根据实际需要任意截其长度，不受节长的限制，这样也可以减少许多不必要的浪费。自限式电伴热带是采用导电塑料和辐射化学技术，根据温度的变化调节需要伴热的物体的温度，它不需

7、要温度控制器的作用，就可以实现温度的自动调节。自限式电伴热线的热输出，随温度的变化进行不断的调整。因此它的输出功率不是恒定的，而恒功率电热线的输出功率是不能调整的，这是它与自限式电伴热带的最大区别。自限式电伴热带是由导电塑料和两根平行母线外加绝缘层构成，由于这种平行的结构，可以在现场切割任意长度，采用二通或三通连接。它的另一个优点是，它控制的温度不会过高也不会过低，因为温度是自动调节的。7基于以上原因，自限温式伴热带成为海洋石油平台工程设施中的管线，阀门和容器上使用最多，最普遍的加热和保温元件。3.1自限式电伴热带的工作原理

8、自限温式伴热带的工作原理是在每根伴热线内，母线之间的电流随温度的影响而变化，当电伴热线周围的温度变冷时，导电塑料产生微分子的收缩，碳粒连接形成电路，电流流经这些电路后，使伴热线发热。当温度升高时，导电塑料产生微分子的膨胀，碳粒渐渐分开，引起电路中断，电阻上升，伴热线自动减少功率输出，温度随