高健 趙立朝

摘 要：電伴熱帶可隨著環(huán)境溫度變化實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，因此其在石油化工、海上石油平臺、鉆井船等場所使用越來越廣泛，且逐步取代傳統(tǒng)的蒸汽伴熱和熱水套管伴熱。然而在實(shí)際應(yīng)用中電伴熱帶選型與工藝流程溫度不符、不同型號電伴熱帶混搭、敷設(shè)不規(guī)范、日常檢查維護(hù)不到位等導(dǎo)致電伴熱帶使用效果不佳、壽命縮短，甚至成為安全事故的主要誘導(dǎo)因素。

關(guān)鍵詞：電伴熱帶;自動調(diào)節(jié);檢查檢測

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.045

1 電伴熱系統(tǒng)介紹

電伴熱系統(tǒng)是為防止平臺上工藝生產(chǎn)設(shè)施和生活設(shè)施的各種工藝管線以及容器中的液體凝結(jié)而設(shè)置的電加熱系統(tǒng)。電伴熱系統(tǒng)可以使上述管線和容器內(nèi)的液體在-15.4℃時(shí)維持在所需溫度，從而保證液體不凍結(jié)，防止管線凍堵。

目前海上平臺所使用的電伴熱帶多數(shù)為自限式電伴熱帶，這種電伴熱帶可以使管線上的每一點(diǎn)溫度隨著溫度變化而改變發(fā)熱量，溫度升高時(shí)電伴熱帶可以自動降低發(fā)熱量，溫度降低時(shí)電伴熱帶可以自動提高發(fā)熱量，這種自控性可以隨時(shí)補(bǔ)償溫度變化，避免電伴熱帶過熱或發(fā)熱不足，本文以Raychem為例進(jìn)行說明。

1.1 電伴熱系統(tǒng)的組成

電伴熱系統(tǒng)由下列幾部分組成：（1）電伴熱變壓器;（2）電伴熱控制盤;（3）電伴熱帶及附件;（4）保溫材料。

1.2 電伴熱帶及附件

（1）電伴熱帶類型。電伴熱帶的型號有BTV和QTV之分。

BTV系列的電伴熱帶可以應(yīng)用在介質(zhì)操作溫度不超過65℃，最高偶然性溫度不超過85℃的環(huán)境中，它適用于散熱量較小管道的防凍伴熱。

QTV系列電伴熱帶可用于介質(zhì)操作溫度不超過110℃，偶然性溫度不超過135℃的環(huán)境中，它是用于散熱量較大的管線伴熱。

電伴熱帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和發(fā)熱材料是半導(dǎo)體化學(xué)材料，其具有自動限溫的性能，通電后，電伴熱帶上的任何一點(diǎn)所產(chǎn)生的熱量或輸出功率隨著被加熱介質(zhì)的溫度變化而變化。介質(zhì)溫度高時(shí)，電伴熱帶的電阻增大，電流減少，電伴熱帶所發(fā)出的熱量降低;介質(zhì)溫度低時(shí)，電伴熱帶的電阻減少，電流增大，電伴熱帶發(fā)出的熱量增大。因此這種自動限溫的特性可以隨時(shí)補(bǔ)償由于環(huán)境溫度變化而使管線產(chǎn)生的熱損失，從而使介質(zhì)溫度保持在一定范圍內(nèi)。

（2）電伴熱附件。1）電源接線盒。電源接線盒是用來把從電伴熱盤回路開關(guān)引出的220V交流電源引到伴熱的管線上，而使電伴熱帶通電的一種裝置。2）二通接線盒。二通接線盒是用來把從2個(gè)方向來的2條電伴熱帶連接在一起，從而使電伴熱帶加長的一種裝置。3）三通接線盒。三通接線盒是一種把來自3個(gè)方向3條管線的電伴熱帶連接在一起，從而構(gòu)成1個(gè)并聯(lián)回路的連接裝置。4）終端盒。終端盒是用來密封電伴熱帶的尾端，從而使電伴熱帶不至于受潮發(fā)生短路或接地的一種裝置。

2 電伴熱系統(tǒng)常見故障及排除方法

電伴熱系統(tǒng)在正確的安裝和操作時(shí)，其運(yùn)行是可靠的，使用壽命也較長。但由于安裝運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)或運(yùn)行過程中的工藝設(shè)備、管線運(yùn)行狀態(tài)或溫度等條件的變化引起不必要的故障，使用壽命下降，這就要求操作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并查明原因，迅速解決，保證電伴熱系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

常見維護(hù)故障原因如下：

2.1 開關(guān)跳閘

（1）可能的原因：1）開關(guān)規(guī)格小、回路電流大、啟動溫度低;2）回路開關(guān)損壞;3）電源箱、兩通、三通/尾端處對地絕緣不好或有短接現(xiàn)象;4）電伴熱帶受損、受潮，引起短路。

（2）排除方法：1）重新計(jì)算，更換開關(guān);2）更換開關(guān);3）用兆歐表測量絕緣電阻，查找和修復(fù)不正確的接線;4）查找受損、受潮處，用兆歐表測量絕緣電阻，并對電伴熱帶進(jìn)行修復(fù)或更換干燥的電伴熱帶。

2.2 回路發(fā)熱量為零或低于額定值

（1）可能的原因：1）電壓低或沒有電壓;2）兩通、三通接頭脫落或電伴熱帶中面被切斷;3）接頭松動，引起高電阻。

（2）排除方法：1）修復(fù)電源電纜和電力設(shè)備;2）檢查回路和電伴熱帶長度，計(jì)算發(fā)熱量，把二通、三通接頭接好，查找和更換受傷的電伴熱帶;3）檢查并接好接頭。

2.3 回路發(fā)熱量正常，但管線達(dá)不到應(yīng)有的維持溫度

（1）可能的原因：1）保溫層受潮;2）在閥門/支架和其他散熱體上纏繞的電伴熱帶長度不夠。

（2）排除方法：1）更換干燥的保溫材料，正確安裝防水鋁皮護(hù)套;2）增加纏繞的長度，但不要超過最大回路長度。

3 故障檢修方式

目前平臺電伴熱帶接地故障率占比總故障率達(dá)95%以上，主要檢修方式為：

（1）利用兆歐表測量電伴熱帶對地絕緣，判斷故障回路。

（2）電伴熱帶埋設(shè)于保溫材料內(nèi)部，無法直接對電伴熱帶進(jìn)行故障排查，同時(shí)由于部分平臺自投產(chǎn)初期至今經(jīng)過多次流程改造，致使現(xiàn)階段電伴熱接線比較復(fù)雜，且許多電熱帶所標(biāo)名稱與回路實(shí)際位置不一致，對故障檢修存在較大難處。針對該類故障，一般檢修方式為通過查找兩通、三通及尾端方式確認(rèn)電伴熱回路。

（3）多數(shù)兩通、三通埋設(shè)于保溫材料下，對于此問題需憑借經(jīng)驗(yàn)來根據(jù)管線走向判斷此處是否有兩通或三通，然后將保溫材料進(jìn)行拆除，拆卸找到的三通或兩通，通過兆歐表分別測量伴熱帶對地絕緣，進(jìn)而排除一部分伴熱接地故障，而鎖定下一支路伴熱走向，同步采用上述方式逐步尋找兩通、三通、尾端并拆除保溫方式來尋找故障，直至最終故障鎖定并解除。

（4）拆除保溫后未找到兩通、三通，則最后需在電伴熱帶處剪斷來分方向排查故障，進(jìn)而導(dǎo)致增加兩通，此后的故障率也相應(yīng)增加。

（5）待所有故障排除后還需由專業(yè)保溫人員進(jìn)行保溫修復(fù)。

（6）上述問題是在排查順利的情況下使問題得以解決，但部分老油田電伴熱敷設(shè)較為復(fù)雜，對于故障點(diǎn)的排查可能短時(shí)間內(nèi)無法鎖定，需逐系統(tǒng)、逐路進(jìn)行排查。

遼東灣包處于渤海灣北部，冬季對于電伴熱及冬防保溫要求很高，因此為保證冬季電伴熱系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，則要求選擇電伴熱時(shí)，應(yīng)對電伴熱質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，經(jīng)對比，目前國產(chǎn)電伴熱質(zhì)量達(dá)不到國外進(jìn)口電伴熱產(chǎn)品質(zhì)量水平，因此從電伴熱的選型到安裝都要嚴(yán)格按照規(guī)范，做好安裝前的檢查工作和安裝后的檢查工作，投入運(yùn)行后要定期檢測并記錄，使電伴熱在使用過程中達(dá)到理想的使用狀態(tài)。

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[3]Raychem使用說明書[S].

[4]設(shè)備維修保養(yǎng)手冊[M].