輸油管道站場電伴熱帶能耗測試與分析

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運處；2.西安長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）

輸油管道站場電伴熱帶能耗測試與分析

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運處；2.西安長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）

輸油管道站場冬季普遍使用電伴熱帶進行保溫加熱，能耗較大，電伴熱帶的正常運行是冬季站內設備正常運轉的保障。定期對電伴熱帶運行情況進行測試與分析，判斷其是否符合現場要求、絕緣電阻是否合格等。根據某條輸油管道下屬的3個站場電伴熱帶的能耗情況，提出電伴熱帶的測試方法、對運行中存在的問題提出建議，為類似管道電伴熱帶能耗測試工作提供了參考。

輸油管道電伴熱帶保溫能耗分析

國內北方地區(qū)冬季氣溫低，輸油管道站場內的管道及設備上均需安裝電伴熱帶進行保溫加熱，維持設備正常運轉。站場使用的電伴熱帶多為自限溫式電伴熱帶，其發(fā)熱特點是：能夠自動限制加熱時的溫度，并隨被加熱體的溫度自動調節(jié)輸出功率而無任何附加設備；可以截短或在一定長度范圍內接長，并可多次交叉重疊使用而無高溫過熱點及燒毀。這些特點使電伴熱具有防止過熱、使用維護簡便及節(jié)約電能等優(yōu)點，適合于管道、設備及容器的控溫、伴熱、保溫、加熱。

冬季電伴熱帶運行消耗大量電能，電伴熱帶的運行關系到冬季站內設備能否正常運轉，因此需要定期對電伴熱帶運行情況進行測試與分析，檢查發(fā)熱功率是否下降、下降之后是否滿足現場要求、絕緣電阻是否合格等。

1　測試基本情況

該輸油管道有3個站場，分別為A、B、C站，其中A、B站場工藝區(qū)配備使用的自限溫式電伴熱帶均為國外某公司生產的10QTVR2-CT型，標稱功率33W/m、電壓220V；C清管站生產工藝區(qū)使用的為國內某公司生產的恒功率式電伴熱帶，型號為RDP2-J3-35，標稱功率35W/m、電壓220V；兩種型號的電伴熱帶均為2008年投用，已經使用5年。該條管道原來輸送0#柴油，現在需要冬季增加輸送-10#柴油，對電伴熱帶能否滿足輸送保溫要求，需進行現場能耗測試。

測量時，各站均選取進站管路電伴熱帶進行測試，分別拆開保溫層后用卷尺對電伴熱帶長度進行測量。

使用監(jiān)測機構攜帶的3169電參數綜合測試儀對站內電伴熱耗電量、電壓、電流等進行累積10 min測試，表面溫度采用表面溫度計測量，采樣間距1m左右，溫度測點布置如圖1所示；斷電后，利用數字萬用表（兆歐表）測量設備絕緣電阻。測試時各站設定溫度不一樣，出于安全考慮，生產運行時不允許將電伴熱溫度調節(jié)到最大值，只能在正常運行設定溫度下進行測試。

圖1　溫度測點布置圖

2　測試要求

目前，沒有輸油管道站場電伴熱帶能耗的測試和評價標準，只能借鑒相關規(guī)定進行測試與分析，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)境用電氣設備電阻式伴熱器 第1部分：通用和驗收要求》［2］、GB/T19518.2—2004《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備電阻式伴熱器第2部分：設計、安裝和維護指南》［3］、GB/T3048.5—2007《電線電纜性能試驗方法第5部分：絕緣電阻試驗》［4］。

測試設備從停機狀態(tài)啟動后到正常運行負荷的情況，考察啟動時間、啟動電流；測試正常運行負荷，運行穩(wěn)定后累計測試10min，保持設備運行穩(wěn)定。

3　能耗分析及建議

3.1測試結果分析

電伴熱帶測試及計算結果見表1。

表1　電伴熱帶測試

依據標準 GB/T19835—2005《自限溫伴熱帶》，測試電伴熱帶啟動電流的結果見表2。

表2　每米電伴熱帶啟動電流評價

在測試絕緣電阻時采用數字萬用表0～22MΩ檔測量，根據國家標準GB755—2008《旋轉電機定額和性能》中對絕緣電阻的要求［5］，測量絕緣電阻結果均符合要求。

從表1和表2看出，在各站正常運行設定溫度下，A站、B站的實際測試標稱功率低于投產初期標稱功率；C站實際測試標稱功率高于投產初期的標稱功率；各站電伴熱帶啟動電流、絕緣電阻、加熱溫度均滿足生產及相關標準規(guī)范要求。

由測試結果可以看出同進口電伴熱帶相比，國產設備的能耗要高出很多。為滿足冬季安全輸送-10#柴油，需要對C站電伴熱帶進行更換，才能滿足加熱要求。

3.2問題與建議

1）在C站測量國產電伴熱帶時發(fā)現，該設備老化比較嚴重，存在多處纜線表皮開裂現象，測量時同一線路溫度分布不均且從68～48℃波動較大，始端、終端前0.5m長度沒有加熱效果，建議重點對C站電伴熱帶重新進行更換。

2）各站對于電伴熱帶的施工安裝情況不了解，沒有站內線路走向圖等相關基礎資料，甚至C站對各路電伴熱的電路開關對應哪一路電伴熱帶都沒有準確掌握，這些均不利于站內運行管理。建議設計及施工方將相關資料留存站內一份，同時將相關信息與站內做好交接工作，保證站內了解電伴熱帶相關情況，便于運行管理。

3）測試期間發(fā)現部分站場的保溫層含水較多，對于電伴熱帶存在漏電、腐蝕風險，不利于冬季運行。建議加強保溫層防護，減少含水。

4　小結

通過現場對電伴熱帶能耗測試，發(fā)現電伴熱帶運行一段時間后發(fā)熱能力有所下降，并且發(fā)熱不均、保溫層含水等問題，對于運行中存在的這些問題針對性提出了改進建議，為下一步改造提供了技術指導。

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

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

［3］南陽防爆電氣研究所.GB/T19518.2—2004爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備電阻式伴熱器 第2部分：設計、安裝和維護指南［S］.北京：中國標準出版社，2004.

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

［5］黃國治，郭鐘王番，，陳康，等.GB755—208旋轉電機 定額和性能［S］.北京：中國標準出版社，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（油氣儲運工程專業(yè)），從事油氣長輸管道運行及節(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號石油大廈B座，100007。