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、新工藝。此種加熱技術具有效率高，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)，達到保溫和防凍的目的。
2 電伴熱的主要設計
因為電伴熱的電熱帶是安裝在絕熱層和管道(或設備)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，當功率過大時，再增加絕熱層厚度。用于保溫為目的的絕熱設防潮層。只有在確保夏季管道、設備表面不結(jié)露的情況下才可不設防潮層。保護層的設置要求與非電伴熱保護層的設置要求相同。
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、工藝管線及化學管線為主，這些管線比較復雜，鋪設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想。20世紀7O年代末一2otH：紀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，以電伴熱全面代替蒸汽伴熱。電伴熱技術發(fā)展至今，已由傳統(tǒng)的恒功率伴熱發(fā)展到以導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)境中直到準備安裝。
4-2熱管及集膚效應電纜盒安裝
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備及焊槍。焊接過程需非常仔細，確保整個熱管及工藝管道不被焊傷。
2) 熱管連接。當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。該焊縫不應焊透，焊接深度應在熱管壁厚的40070～6o％。熱管連接接頭焊接完成后需進行外觀檢查，檢查將確認熱管是直線的，及焊接接頭已適當清潔。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?？刹捎靡粋€模板使熱管在焊接過程中始終保持在該位置。除在設計圖中表示外，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，應避開工藝管道的焊縫距離至少為50 mm。
4) 集膚效應系統(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，檢查將確認熱管連接主管的斷面及熱管接頭已經(jīng)適當?shù)那鍧?，使用尖鐵錘清除所有焊渣及使用金屬絲刷清潔表面，確認所有的盒子人口已清除毛刺及帶斜面。焊縫嚴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備安裝伴熱電纜。確認對所有管道安裝檢查已經(jīng)完成，保留檢查表作為永久紀錄。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集膚效應伴熱電纜安裝
1) 伴熱電纜拉線前的準備。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伴熱電纜系在拉繩上。除非制造商特別說明，根據(jù)設計的電纜排列表，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，應當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，當更多的線進入熱管，拉繩應當安裝或進入下一個拉線盒。仔細指導及監(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有長度標尺用于核對安裝長度。
4．4測試
1) 測試要求。以下為將需設備：鋼球、氮氣或壓縮空氣，壓力表、2500VDC搖表、電壓表、鉗形電流表。
2) 準備。在開始測試程序前確認所有的電氣連接及接地已經(jīng)預先核對完畢，在完成所有測試后，確認所有的接線盒，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再次進行。確認每3米在保溫外皮上安裝警示標簽已完成。
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)達到預期效果。無論從技術性能、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。
