在石油化工电伴热设施等的应用实践中,对导致运行问题的各种因素进行了分析研究。认为虽然导致电伴热发生故障和火险的原因有许多,但对电伴热设施本身认识不足和对其应用缺乏规范的管理,才是导致问题频出的最根本原因。因此,有针对性地提出了以下5项解决方案。
合理设计选型
(1)设计分工:应由设计院先提出工艺参数要求,由电伴热带厂家进行伴热方案及材料设计,待招标确定厂家后,再由设计院进行电气部分设计,也可由生产厂家负责全部电气及电伴热带设计。但为了安全,电控柜及电缆不宜由电伴热带厂家提供。
(2)方案优化:在复杂工艺管道电伴热方案设计中,需充分了解工艺操作过程及设备规格,优化控制方案,特别是注意选择控制回路及测温点位置,保证在各种条件下,电伴热都能有效控制监测,确保能耗降低。
(3)合理选型:电伴热的选型,应以国内外的知名品牌为主。为了维修方便,应尽量选择同一品牌的产品,以利于备件采购和存储。
(4)基本要求:一是防爆要求。电伴热带一般是在爆炸危险区域应用,必须要求厂家提供具有相应防爆资质证明的产品;二是安全接地要求。电伴热带必须正确接地,控制柜内应选择漏电开关;三是元器件的耐低温要求。控制柜大部分设在室外,必须考虑温控仪等元器件在低温环境下的情况。
(5)设计计算:一是电伴热带的长度计算。应包括管子的长度,以及阀门、法兰、支吊架、过滤器等散热量相当每米管子散热量的倍数之和,并适当留有余量;二是电伴热带功率计算。电伴热带启动时的电流比运行时大,在设计控制开关及接触器时必须按照启动电流来考虑;三是电伴热带设计温度的计算。电伴热带的最高暴露温度通常是指电伴热带能承受的最苛刻温度。
标准化安装施工
(1)施工前检查:电伴热施工之前,应全面检查被伴热管线情况。应达到光滑无毛刺,压力试验无泄漏,满足装置工艺要求等。工序交接手续完备,具备电伴热施工的各项条件。
(2)安装敷设要求:一是电伴热带敷设时,应紧贴在管道的下部,最好在15°~45°范围内;二电伴热带敷设时,要考虑到方便管道附件或设备拆卸检修的可能性;三是电伴热带敷设时,在首、尾端及中间需要接线处,应预留足够的接线长度;四电伴热带铺设过程中应避免损伤绝缘护套;五是除自控温型电伴热带外,其他种类的电伴热带安装时,严禁交叉、缠绕,以免造成重叠接触处局部过热,影响产品正常使用寿命或意外烧坏。
(3)保温层要求:在电伴热带安装完毕,且检测正常后,方可进行保温层和防水层的施工。保温层施工时,保温材料需保持干燥,切不可损坏伴热带,要避免镀锌铁皮的固定螺钉等扎坏电伴热带。
完善控制监测技术
(1)自动控制的原理:采用温度监测元件监测被伴热管线的保温层内部温度,同时也监测保温层外部环境温度。在温控器上设定环境温度临界值,当环境温度低于设定值时,电伴热设施开始启动工作,给被伴热管线加热;根据管线温度范围设定电伴热启动工作的条件范围,控制电伴热的供电回路的启停,进而达到自动控制动态运行的目的。
(2)自动控制的两种方法:一种是自调控方法,不使用任何外部温度控制元件来调控电伴热带的运行温度,利用电伴热带的材料特性调控伴热带自己的运行温度;另一种是以温控器为中心,根据设定的温度数值和测温元件反馈的数据控制电伴热回路的运行,以保证管道的温度始终控制在设定参数的范围之内。
(3)监测控制的两种方法:一是已有企业开发了单独用于电伴热控制监测的软硬件系统。可以全面监测多回路电伴热设施的所有温度、电流、电阻等相关参数;二是利用工艺装置中的DCS系统实现对电伴热设施的实时监测与控制。电伴热设施的各种参数,通过通信协助传送到DCS控制系统中,使电伴热的控制监测得以实现。
规范日常使用管理