熱工儀表管路電伴熱系統(tǒng)的維護(hù)與創(chuàng)新

賈昌磊

摘 要：本文系統(tǒng)地介紹了熱工設(shè)備保溫伴熱維護(hù)方法及各項(xiàng)防寒防凍措施。并引入不間斷監(jiān)視系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控伴熱設(shè)備運(yùn)行情況。對熱工儀表管路電伴熱系統(tǒng)的維護(hù)有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：熱工儀表；防寒防凍；電伴熱；不間斷測量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.146

在環(huán)境溫度下有凍結(jié)、冷凝、結(jié)晶、析出等現(xiàn)象產(chǎn)生的物料測量管線和檢測儀表需采取保溫、伴熱、隔熱措施。近年來，隨著高分子材料及特種電纜技術(shù)的發(fā)展，電伴熱作為一種有效的儀表取樣管路保溫及防凍方案在電廠中被廣泛應(yīng)用。由于伴熱設(shè)備管理不嚴(yán)格、安裝方式不合理、欠維護(hù)等原因，儀表管路凍結(jié)導(dǎo)致測量失準(zhǔn)，引起熱工聯(lián)鎖、保護(hù)誤動(dòng)的事件時(shí)有發(fā)生，給機(jī)組運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的安全隱患。為此，應(yīng)當(dāng)從設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)、管理等多方面著手，使熱工儀表達(dá)到防凍效果。

1 自控溫伴熱電纜工作原理

自控溫加熱電纜（如圖1）由導(dǎo)電聚合物和兩根平行金屬導(dǎo)線及絕緣互層構(gòu)成，其特點(diǎn)是導(dǎo)電聚合物具有很高的正溫度系數(shù)“PTC”特性，能隨被加熱體系的溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，自動(dòng)限制加熱的溫度?？梢匀我饨囟袒蛟谝欢ǚ秶鷥?nèi)接長使用，并允許多次交叉重疊而無高溫?zé)狳c(diǎn)及燒毀之慮。以某公司的自控溫加熱電纜為例，工作電壓220VAC，最高維持溫度65℃，最小彎曲半徑25mm，滿足儀表管路伴熱需求。

2 儀表管路保溫伴熱安裝、敷設(shè)方式

經(jīng)典的儀表保溫、伴熱安裝方式見圖2，緊貼管道表面敷設(shè)隔熱層，伴熱電纜螺旋纏繞（或平行）在隔熱層上，外面包裹保溫層及防雨層。

3 檢查標(biāo)準(zhǔn)

（1）電伴熱電纜檢查。各段伴熱電纜電阻值合格，電纜線間以及與屏蔽層間絕緣合格；伴熱電纜不應(yīng)貼近其他電纜；伴熱電纜的接線號頭，號頭字跡端正清晰，不褪色，內(nèi)容正確；防雨措施完好；無損壞、虛接的端子，保證接線正確、牢固、美觀，號頭清晰。

（2）電源檢查。估算每路伴熱帶額定電流；每路伴熱額定電流應(yīng)小于電源電纜容量，應(yīng)小于電源空開（斷路器）容量；由于啟動(dòng)電流遠(yuǎn)大于穩(wěn)定電流，應(yīng)選用D型脫扣曲線的斷路器。

（3）儀表箱檢查。各儀表保溫箱電纜、管路等的孔洞密封完好；保溫箱內(nèi)加熱設(shè)備完善；內(nèi)部溫度在20℃～45℃之間；各儀表保溫箱柜門完好、嚴(yán)密關(guān)閉。

（4）儀表管路檢查。儀表管路保溫層厚度滿足要求，保溫材料完整、整齊、美觀；伴熱帶尾部不應(yīng)離高溫主管道過遠(yuǎn)/近；伴熱帶不應(yīng)緊貼高溫管道敷設(shè)；一次門及以前、固定管卡、穿儀表箱根部、彎頭、與其它設(shè)備管路交叉處以及緊靠鋼梁、金屬構(gòu)架、迎風(fēng)處等易凍薄弱部位應(yīng)有鐵皮、錫紙等防風(fēng)設(shè)施。

檢查結(jié)束后試運(yùn)行，檢查、記錄各伴熱電纜溫度、啟動(dòng)電流。

4 伴熱設(shè)備維護(hù)

待氣溫下降到5℃以下連續(xù)三天時(shí)，正式投入電伴熱。每天機(jī)組防凍負(fù)責(zé)人（或值班人員）測試伴熱電源盤各路電流，進(jìn)行記錄并分析、比對，確保每路電流變化不超過前一天的10%，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)聯(lián)系設(shè)備專責(zé)、班長，并進(jìn)行整改。每周進(jìn)行一次全面檢查。準(zhǔn)備防凍應(yīng)急物資（噴燈、伴熱電纜、保溫棉等），應(yīng)對突發(fā)事件的發(fā)生，并提前演練。

氣溫低于-3℃時(shí)，聯(lián)系運(yùn)行人員對重要?dú)鈩?dòng)設(shè)備進(jìn)行活動(dòng)試驗(yàn)，防止長期不活動(dòng)的氣動(dòng)設(shè)備結(jié)凍。（如燃油跳閘閥、低負(fù)荷給水調(diào)節(jié)閥、減溫水系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥等）。冬季巡檢還應(yīng)注意遠(yuǎn)程站防凍設(shè)施，暖氣、空調(diào)是否工作正常，窗戶是否關(guān)閉，房門是否能自動(dòng)關(guān)閉，防止氣溫突降結(jié)露導(dǎo)致設(shè)備短路或絕緣降低等異常情況的發(fā)生。

5 伴熱電纜工作情況的不間斷監(jiān)視

正常情況下，自限溫伴熱帶電流隨環(huán)境溫度變化而緩慢變化。當(dāng)發(fā)生伴熱帶短路、斷路、端子接線松動(dòng)等異常情況時(shí)，電流將大幅波動(dòng)（突升或突降）。為了及早發(fā)現(xiàn)和提前預(yù)防，增加伴熱電流測點(diǎn)引到DCS畫面顯示。根據(jù)伴熱電流實(shí)際變化情況，設(shè)置合理的變速率限制。若電流變速率越限，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。在取樣管路凍結(jié)之前迅速排除故障。

由于每臺機(jī)組伴熱電源分支較多，每只空開增加電流監(jiān)視需要增加大量設(shè)備，維護(hù)量大且經(jīng)濟(jì)性不高。每臺機(jī)組伴熱電源盤內(nèi)增加伴熱總電源電流測點(diǎn)，只需增加一臺電流互感器、一臺電流變送器及相關(guān)電纜。

以我公司#3機(jī)組伴熱電流為例，選用的電流變送器精度等級為0.2%，電流互感器精度等級為0.5%，綜合誤差為0.539%。伴熱總電流在65A左右，擬選用量程為0～100A的電流互感器，綜合誤差0.2696A。綜合誤差遠(yuǎn)小于各路伴熱電流值，即任一路伴熱出現(xiàn)短路、斷路等情況時(shí)，該設(shè)備可準(zhǔn)確反應(yīng)出電流的實(shí)際變化情況。又由于伴熱電纜故障主要為短路、接地、接線松動(dòng)等，任一故障均導(dǎo)致電纜大幅波動(dòng)，報(bào)警邏輯能準(zhǔn)確判斷出伴熱異常。有助于熱工人員在取樣管路凍結(jié)之前及時(shí)排除故障。

6 技術(shù)措施、管理措施

制定專項(xiàng)防凍措施，分級控制，責(zé)任到人，確保防凍工作無漏洞；編制熱工設(shè)備保溫、伴熱設(shè)備檢修作業(yè)文件包、保溫伴熱檢查記錄表，規(guī)范檢修、維護(hù)流程；全面分析熱工儀表（或管路）凍結(jié)可能產(chǎn)生的后果，采取分散布置、增加冗余測點(diǎn)、增加偏差報(bào)警邏輯、保護(hù)優(yōu)化等手段避免熱工聯(lián)鎖、保護(hù)失靈。制定熱工設(shè)備防寒、防凍技術(shù)措施，應(yīng)對突發(fā)事件。

總之，保溫伴熱設(shè)備安裝、維護(hù)是一項(xiàng)長期的、系統(tǒng)的工作，是熱工專業(yè)冬季重點(diǎn)工作任務(wù)之一，任一環(huán)節(jié)的漏洞都可能導(dǎo)致熱控設(shè)備異常，進(jìn)而威脅到機(jī)組安全運(yùn)行。及時(shí)發(fā)現(xiàn)伴熱異常，并立即檢查、整改，及時(shí)排除故障，才能徹底防凍。