輸油管道站場(chǎng)電伴熱帶能耗測(cè)試與分析

管維鈞張帥劉國豪張軒張巍張廣超

（1.中國石油天然氣與管道分公司油氣調(diào)運(yùn)處；2.西安長(zhǎng)慶科技工程有限公司；3.中國石油管道科技研究中心；4.中國石油西部管道新疆輸油氣分公司）

輸油管道站場(chǎng)電伴熱帶能耗測(cè)試與分析

管維鈞1張帥2劉國豪3張軒3張巍3張廣超4

（1.中國石油天然氣與管道分公司油氣調(diào)運(yùn)處；2.西安長(zhǎng)慶科技工程有限公司；3.中國石油管道科技研究中心；4.中國石油西部管道新疆輸油氣分公司）

輸油管道站場(chǎng)冬季普遍使用電伴熱帶進(jìn)行保溫加熱，能耗較大，電伴熱帶的正常運(yùn)行是冬季站內(nèi)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保障。定期對(duì)電伴熱帶運(yùn)行情況進(jìn)行測(cè)試與分析，判斷其是否符合現(xiàn)場(chǎng)要求、絕緣電阻是否合格等。根據(jù)某條輸油管道下屬的3個(gè)站場(chǎng)電伴熱帶的能耗情況，提出電伴熱帶的測(cè)試方法、對(duì)運(yùn)行中存在的問題提出建議，為類似管道電伴熱帶能耗測(cè)試工作提供了參考。

輸油管道電伴熱帶保溫能耗分析

國內(nèi)北方地區(qū)冬季氣溫低，輸油管道站場(chǎng)內(nèi)的管道及設(shè)備上均需安裝電伴熱帶進(jìn)行保溫加熱，維持設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。站場(chǎng)使用的電伴熱帶多為自限溫式電伴熱帶，其發(fā)熱特點(diǎn)是：能夠自動(dòng)限制加熱時(shí)的溫度，并隨被加熱體的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率而無任何附加設(shè)備；可以截短或在一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)接長(zhǎng)，并可多次交叉重疊使用而無高溫過熱點(diǎn)及燒毀。這些特點(diǎn)使電伴熱具有防止過熱、使用維護(hù)簡(jiǎn)便及節(jié)約電能等優(yōu)點(diǎn)，適合于管道、設(shè)備及容器的控溫、伴熱、保溫、加熱。

冬季電伴熱帶運(yùn)行消耗大量電能，電伴熱帶的運(yùn)行關(guān)系到冬季站內(nèi)設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此需要定期對(duì)電伴熱帶運(yùn)行情況進(jìn)行測(cè)試與分析，檢查發(fā)熱功率是否下降、下降之后是否滿足現(xiàn)場(chǎng)要求、絕緣電阻是否合格等。

1　測(cè)試基本情況

該輸油管道有3個(gè)站場(chǎng)，分別為A、B、C站，其中A、B站場(chǎng)工藝區(qū)配備使用的自限溫式電伴熱帶均為國外某公司生產(chǎn)的10QTVR2-CT型，標(biāo)稱功率33W/m、電壓220V；C清管站生產(chǎn)工藝區(qū)使用的為國內(nèi)某公司生產(chǎn)的恒功率式電伴熱帶，型號(hào)為RDP2-J3-35，標(biāo)稱功率35W/m、電壓220V；兩種型號(hào)的電伴熱帶均為2008年投用，已經(jīng)使用5年。該條管道原來輸送0#柴油，現(xiàn)在需要冬季增加輸送-10#柴油，對(duì)電伴熱帶能否滿足輸送保溫要求，需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)能耗測(cè)試。

測(cè)量時(shí)，各站均選取進(jìn)站管路電伴熱帶進(jìn)行測(cè)試，分別拆開保溫層后用卷尺對(duì)電伴熱帶長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量。

使用監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)攜帶的3169電參數(shù)綜合測(cè)試儀對(duì)站內(nèi)電伴熱耗電量、電壓、電流等進(jìn)行累積10 min測(cè)試，表面溫度采用表面溫度計(jì)測(cè)量，采樣間距1m左右，溫度測(cè)點(diǎn)布置如圖1所示；斷電后，利用數(shù)字萬用表（兆歐表）測(cè)量設(shè)備絕緣電阻。測(cè)試時(shí)各站設(shè)定溫度不一樣，出于安全考慮，生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)不允許將電伴熱溫度調(diào)節(jié)到最大值，只能在正常運(yùn)行設(shè)定溫度下進(jìn)行測(cè)試。

圖1　溫度測(cè)點(diǎn)布置圖

2　測(cè)試要求

目前，沒有輸油管道站場(chǎng)電伴熱帶能耗的測(cè)試和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，只能借鑒相關(guān)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試與分析，主要包括：GB/T19835—2005《自限溫伴熱帶》［1］、GB/T19518.1—2004《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備電阻式伴熱器 第1部分：通用和驗(yàn)收要求》［2］、GB/T19518.2—2004《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備電阻式伴熱器第2部分：設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)指南》［3］、GB/T3048.5—2007《電線電纜性能試驗(yàn)方法第5部分：絕緣電阻試驗(yàn)》［4］。

測(cè)試設(shè)備從停機(jī)狀態(tài)啟動(dòng)后到正常運(yùn)行負(fù)荷的情況，考察啟動(dòng)時(shí)間、啟動(dòng)電流；測(cè)試正常運(yùn)行負(fù)荷，運(yùn)行穩(wěn)定后累計(jì)測(cè)試10min，保持設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。

3　能耗分析及建議

3.1測(cè)試結(jié)果分析

電伴熱帶測(cè)試及計(jì)算結(jié)果見表1。

表1　電伴熱帶測(cè)試

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) GB/T19835—2005《自限溫伴熱帶》，測(cè)試電伴熱帶啟動(dòng)電流的結(jié)果見表2。

表2　每米電伴熱帶啟動(dòng)電流評(píng)價(jià)

在測(cè)試絕緣電阻時(shí)采用數(shù)字萬用表0～22MΩ檔測(cè)量，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB755—2008《旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能》中對(duì)絕緣電阻的要求［5］，測(cè)量絕緣電阻結(jié)果均符合要求。

從表1和表2看出，在各站正常運(yùn)行設(shè)定溫度下，A站、B站的實(shí)際測(cè)試標(biāo)稱功率低于投產(chǎn)初期標(biāo)稱功率；C站實(shí)際測(cè)試標(biāo)稱功率高于投產(chǎn)初期的標(biāo)稱功率；各站電伴熱帶啟動(dòng)電流、絕緣電阻、加熱溫度均滿足生產(chǎn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

由測(cè)試結(jié)果可以看出同進(jìn)口電伴熱帶相比，國產(chǎn)設(shè)備的能耗要高出很多。為滿足冬季安全輸送-10#柴油，需要對(duì)C站電伴熱帶進(jìn)行更換，才能滿足加熱要求。

3.2問題與建議

1）在C站測(cè)量國產(chǎn)電伴熱帶時(shí)發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備老化比較嚴(yán)重，存在多處纜線表皮開裂現(xiàn)象，測(cè)量時(shí)同一線路溫度分布不均且從68～48℃波動(dòng)較大，始端、終端前0.5m長(zhǎng)度沒有加熱效果，建議重點(diǎn)對(duì)C站電伴熱帶重新進(jìn)行更換。

2）各站對(duì)于電伴熱帶的施工安裝情況不了解，沒有站內(nèi)線路走向圖等相關(guān)基礎(chǔ)資料，甚至C站對(duì)各路電伴熱的電路開關(guān)對(duì)應(yīng)哪一路電伴熱帶都沒有準(zhǔn)確掌握，這些均不利于站內(nèi)運(yùn)行管理。建議設(shè)計(jì)及施工方將相關(guān)資料留存站內(nèi)一份，同時(shí)將相關(guān)信息與站內(nèi)做好交接工作，保證站內(nèi)了解電伴熱帶相關(guān)情況，便于運(yùn)行管理。

3）測(cè)試期間發(fā)現(xiàn)部分站場(chǎng)的保溫層含水較多，對(duì)于電伴熱帶存在漏電、腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，不利于冬季運(yùn)行。建議加強(qiáng)保溫層防護(hù)，減少含水。

4　小結(jié)

通過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電伴熱帶能耗測(cè)試，發(fā)現(xiàn)電伴熱帶運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)熱能力有所下降，并且發(fā)熱不均、保溫層含水等問題，對(duì)于運(yùn)行中存在的這些問題針對(duì)性提出了改進(jìn)建議，為下一步改造提供了技術(shù)指導(dǎo)。

［1］袁建波，仇亦山，葉振國，等.GB/T19835—2005自限溫伴熱帶［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

［2］南陽防爆電氣研究所.GB/T19518.1—2004爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備電阻式伴熱器 第1部分：通用和驗(yàn)收要求［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

［3］南陽防爆電氣研究所.GB/T19518.2—2004爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備電阻式伴熱器 第2部分：設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)指南［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

［4］上海電纜研究所.GB/T3048.5—2007電線電纜性能試驗(yàn)方法，第5部分：絕緣電阻試驗(yàn)［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［5］黃國治，郭鐘王番，，陳康，等.GB755—208旋轉(zhuǎn)電機(jī) 定額和性能［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.003.002

2014-09-21）

管維均，工程師，2006年畢業(yè)于西南石油大學(xué)（油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)），從事油氣長(zhǎng)輸管道運(yùn)行及節(jié)能管理工作，E-mail：wjguan@petrochina.com.cn，地址：北京市東城區(qū)東直門北大街9號(hào)石油大廈B座，100007。