張明（中石油煤層氣有限責(zé)任公司，山西 太原 030000）

油氣田生產(chǎn)現(xiàn)場電伴熱帶安全性能分析與應(yīng)用

張明（中石油煤層氣有限責(zé)任公司，山西 太原 030000）

自控溫電熱帶的原理是導(dǎo)電聚合物具有很高的電阻正溫度系數(shù)特性，能隨溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，同時(shí)自動(dòng)限制加熱溫度。自控溫電熱裝置具有安全可靠、節(jié)能環(huán)保、便于控制等優(yōu)點(diǎn)，避免了因?yàn)榧竟?jié)變化等原因?qū)е聝龆略O(shè)備管線情況的出現(xiàn)，從而影響生產(chǎn)的狀況，該裝置在石油天然氣工程中得到了廣泛的應(yīng)用。本文通過對(duì)現(xiàn)場選用的用于防止井口采油樹及氣管線水管線凍堵的DBR-P/J-25-220低溫自限溫電熱帶工作原理，結(jié)合用于冬防保溫的電伴熱帶使用現(xiàn)狀，對(duì)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障原因進(jìn)行了分析，介紹了故障點(diǎn)定位監(jiān)測方法，最后對(duì)伴熱帶使用運(yùn)行中提出幾點(diǎn)保障電伴熱帶正常運(yùn)行的注意事項(xiàng)。

電伴熱帶；安全性能；分析與應(yīng)用

電伴熱帶可以廣泛地應(yīng)用于液態(tài)氣態(tài)物體在管道中輸送和罐體的防凍保溫、維持工藝溫度、加熱公路、坡道、人行橫道、屋檐及地板等[1]。油氣田生產(chǎn)現(xiàn)場排采井的井口采油樹、管線及容器內(nèi)介質(zhì)的溫度是保證冬季生產(chǎn)工作過程中比較重要的控制參數(shù)。目前部分單位管線保溫的設(shè)備選用的是DBR-P/J-25-220型低溫自限溫電熱帶，用電能來維持管線和容器內(nèi)部介質(zhì)的操作溫度。

1 DBR-P/J-25-220型電伴熱帶

1.1 工作原理

DBR-P/J-25-220，是低溫自限溫基本屏蔽型電伴熱帶，由導(dǎo)電聚合物做的兩條平行的金屬導(dǎo)線和發(fā)熱體及絕緣保護(hù)套構(gòu)成。其特點(diǎn)是導(dǎo)電聚合物能隨溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率和加熱的溫度。電接通電源后，通電流后使導(dǎo)電聚合物升溫，其電阻隨即增加，當(dāng)溫度升至某值之后，電阻大到可以阻斷電流，這時(shí)溫度不再升高。當(dāng)溫度升高時(shí)，導(dǎo)電聚合物微分子膨脹，碳粒漸漸分開，導(dǎo)致電路中斷，電阻增加，伴熱帶功率輸出自動(dòng)降低；當(dāng)溫度降低時(shí)，導(dǎo)電聚合物微粒間距收縮變小，碳粒相應(yīng)連接起來形成電路，伴熱帶發(fā)熱功率自動(dòng)上升；當(dāng)溫度處于某一穩(wěn)定區(qū)間時(shí)，系統(tǒng)的熱輸出達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，使得其具有溫度自限性[1]。

圖1 電伴熱帶工作原理圖

1.2 DBR-P/J-25-220技術(shù)指標(biāo)

DBR-P/J-25-220伴熱帶溫度范圍：最高工作溫度65±5℃；絕緣電阻：電纜長度100m，恒溫水域75時(shí)，測試絕緣電阻最小值20兆歐，有屏蔽或者防爆防護(hù)型，室溫20時(shí)用2500VDC在屏蔽層與導(dǎo)電纖芯之間搖試1分鐘，絕緣電阻最小值為1200兆歐。

2 電伴熱帶的安全運(yùn)行

電伴熱帶的常見故障主要是在施工、保溫過程中會(huì)經(jīng)常造成伴熱帶損傷。在保溫過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)伴熱帶絕緣層破損的情況，破損處絕緣下降甚至直接造成對(duì)管線接地，形成伴熱故障，伴熱帶包在保溫層內(nèi)側(cè)，故障點(diǎn)很難查找。

電伴熱帶故障點(diǎn)的精確查找一直是電伴熱應(yīng)用中的難點(diǎn)，目前部分單位采用的電伴熱故障排查方法是最傳統(tǒng)的分段斷開排查法，根據(jù)故障表現(xiàn)判斷故障大概位置，人為的段開電伴熱帶。此種方法存在判斷不準(zhǔn)確需要反復(fù)斷開電伴熱帶的問題，同影響和縮短了電伴熱帶的使用效率和使用壽命，嚴(yán)重影響冬季生產(chǎn)安全。

3 電伴熱帶安裝使用注意事項(xiàng)

在安裝使用過程中根據(jù)電伴熱帶自身特點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)其的檢查維護(hù)，避免施工過程中的人為損傷，對(duì)減少維修次數(shù)延長電伴熱帶的使用壽命和提高工作效率有很大幫助。

由于電伴熱帶彎曲半徑-20℃時(shí)為25.4mm，-30℃時(shí)為35.00mm，所以施工放電伴熱帶時(shí)不要打硬折或長距離的在地面拖拉，以防損壞。電伴熱帶的最大敷設(shè)使用長度應(yīng)小于100米；電伴熱帶安裝時(shí)最小彎曲半徑應(yīng)不小于其厚度的5倍；電伴熱帶安裝時(shí)必須使用尾端盒，防止尾端芯線連接造成短路；在容器上安裝時(shí)，電伴熱帶應(yīng)纏繞在容器中下部，通常不超過容器高度的2/3，一般為l/3。

對(duì)管道電伴熱系統(tǒng)應(yīng)每年進(jìn)行至少一次例行檢查，入冬前必須進(jìn)行一次全面電路檢查；對(duì)發(fā)現(xiàn)任何電熱帶、配件、保溫層或防水罩有損壞處應(yīng)立即進(jìn)行更換和維修。

4 結(jié)語

電伴熱帶因其節(jié)能顯著、能耗低、可靠性高、沒有“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)已應(yīng)用于油氣生產(chǎn)集輸管網(wǎng)，伴隨著電伴熱的廣泛應(yīng)用，投產(chǎn)井排采時(shí)間延長，保障電伴熱帶連續(xù)運(yùn)行的技術(shù)和措施越來越重要，其檢測和維護(hù)技術(shù)也需要更多的探討研究和實(shí)踐摸索。

[1]丁艷慧.電伴熱帶在液體物料管線上的應(yīng)用[J].安全、健康和環(huán)境，2011,10(7):26:28.

[2]管維鈞,張帥,劉國豪等.輸油管道站場電伴熱帶能耗測試與分析[J].石油石化節(jié)能,2015,1(3):4:5.

[3]鞏方正.串聯(lián)型電伴熱帶故障查找及施工注意事項(xiàng)[J].廣東化工,2015,42(296):122:123.