石油化工电伴热解决方案

一、石油化工电伴热解决方案

在石油化工电伴热设施等的应用实践中，对导致运行问题的各种因素进行了分析研究。认为虽然导致电伴热发生故障和火险的原因有许多，但对电伴热设施本身认识不足和对其应用缺乏规范的管理，才是导致问题频出的zui根本原因。因此，有针对性地提出了以下5项解决方案。
1.合理设计选型
（1）设计分工。应由设计院先提出工艺参数要求，由电伴热带厂家进行伴热方案及材料设计，待招标确定厂家后，再由设计院进行电气部分设计，也可由生产厂家负责全部电气及电伴热带设计。但为了安全，电控柜及电缆不宜由电伴热带厂家提供。
（2）方案优化。在复杂工艺管道电伴热方案设计中，需充分了解工艺操作过程及设备规格，优化控制方案，特别是注意选择控制回路及测温点位置，保证在各种条件下，电伴热都能有效控制监测，确保能耗降低。
（3）合理选型。电伴热的选型，应以国内外的知名品牌为主。为了维修方便，应尽量选择同一品牌的产品，以利于备件采购和存储。
（4）基本要求。一是防爆要求。电伴热带一般是在爆炸危险区域应用，必须要求厂家提供具有相应防爆资质证明的产品；二是安全接地要求。电伴热带必须正确接地，控制柜内应选择漏电开关；三是元器件的耐低温要求。控制柜大部分设在室外，必须考虑温控仪等元器件在低温环境下的情况。
（5）设计计算。一是电伴热带的长度计算。应包括管子的长度，以及阀门、法兰、支吊架、过滤器等散热量相当每米管子散热量的倍数之和，并适当留有余量；二是电伴热带功率计算。电伴热带启动时的电流比运行时大，在设计控制开关及接触器时必须按照启动电流来考虑；三是电伴热带设计温度的计算。电伴热带的zui高暴露温度通常是指电伴热带能承受的zui苛刻温度。
2.标准化安装施工
（1）施工前检查。电伴热施工之前，应全面检查被伴热管线情况。应达到光滑无毛刺，压力试验无泄漏，满足装置工艺要求等。工序交接手续完备，具备电伴热施工的各项条件。
（2）安装敷设要求。一是电伴热带敷设时，应紧贴在管道的下部，在15°～45°范围内；二电伴热带敷设时，要考虑到方便管道附件或设备拆卸检修的可能性；三是电伴热带敷设时，在首、尾端及中间需要接线处，应预留足够的接线长度；四电伴热带铺设过程中应避免损伤绝缘护套；五是除自控温型电伴热带外，其他种类的电伴热带安装时，严禁交叉、缠绕，以免造成重叠接触处局部过热，影响产品正常使用寿命或意外烧坏。
（3）保温层要求。在电伴热带安装完毕，且检测正常后，方可进行保温层和防水层的施工。保温层施工时，保温材料需保持干燥，切不可损坏伴热带，要避免镀锌铁皮的固定螺钉等扎坏电伴热带。

3.完善控制监测技术
（1）自动控制的原理。采用温度监测元件监测被伴热管线的保温层内部温度，同时也监测保温层外部环境温度。在温控器上设定环境温度临界值，当环境温度低于设定值时，电伴热设施开始启动工作，给被伴热管线加热；根据管线温度范围设定电伴热启动工作的条件范围，控制电伴热的供电回路的启停，进而达到自动控制动态运行的目的。
（2）自动控制的两种方法。一种是自调控方法，不使用任何外部温度控制元件来调控电伴热带的运行温度，利用电伴热带的材料特性调控伴热带自己的运行温度；另一种是以温控器为中心，根据设定的温度数值和测温元件反馈的数据控制电伴热回路的运行，以保证管道的温度始终控制在设定参数的范围之内。
（3）监测控制的两种方法。一是已有企业开发了单独用于电伴热控制监测的软硬件系统。可以全面监测多回路电伴热设施的所有温度、电流、电阻等相关参数；二是利用工艺装置中的DCS系统实现对电伴热设施的实时监测与控制。电伴热设施的各种参数，通过通信协助传送到DCS控制系统中，使电伴热的控制监测得以实现。
4.规范日常使用管理

（1）细化管理规程。把电伴热设施作为一个重要系统进行规范管理，制定管理制度、规程和细则。进一步明确内部的管理分工、管理职责和管理内容。从电伴热设施的设计、安装、使用等各个方面进行详细的规范要求，使相关管理工作覆盖其全过程。
（2）完善基础工作。电伴热设施投入运行后，做好竣工资料的收集整理工作，加强员工使用维护的培训工作工作。在施工完毕的管道上作好标记，固定好警示标牌，以防电伴热设施被踩踏破坏。生产车间和仪表电气车间建立的电伴热设施的管理台账，需详细记录电伴热设施的设定参数、生产厂家、投用时间及维修情况等，为后续的日常管理、隐患整改和经验总结提供数据支持。
（3）加强日常管理。电伴热系统投运期间，装置工艺操作人员每班次至少要进行3次巡检，负责电伴热系统的运行状况和使用效果的监控，检查电伴热管线阀门等处的保温完好情况，电伴热现场开关状态和温度控制参数的记录核实。仪表、电气维护人员，按照专业分工每班次至少进行1次巡检。检查温度控制和保护元器件等的完好情况，负责专业范围内有关的日常维护。每月定期向生产车间和机动管理部门汇报电伴热的运行和完好情况，并提出工作建议。
（4）整改缺陷隐患。电伴热设施是一种新型的节能降耗型的伴热系统，还处于发展完善阶段。为避免各种缺陷和隐患，需依据电伴热的完好状况评估报告，编制隐患缺陷整改计划。并有步骤地组织和实施整改工作，改善电伴热系统的运行状况，确保电伴热设施能安全稳定和长周期受控运行。
（5）总结使用经验。在年度总结中，把电伴热设施的规范使用管理工作应作为一个单独的部分加以认真总结。每年专门召开一次各专业参加的综合研讨会，进行规范使用和新技术应用经验交流，组织修订电伴热管理规定细则，确保电伴热设施管理能够年年进步。
5.定期检查检测
（1）投运前检查检测。初次使用前或新伴热周期开始前，必须进行全面的预防性检查检测。应重点检测电伴热各回路的绝缘电阻，即工作回路与电伴热外皮的绝缘电阻值，排查电伴热带是否存在短路现象。绝缘电阻值应≥200MΩ，zui小应＞2MΩ。只有符合要求时，才准许投入使用。
（2）运行中检查检测。电伴热设施在伴热运行期间，必须进行定期检查检测。一是每周要检测各个伴热回路的运行电流数值，并与初始电流数值对照核对，检查有无较大的波动异常。若发现有较大的异常波动时，应分析判断产生异常波动的原因，及时排除故障，避免发生过流烧毁等事故；二是要检查电伴热带发热量是否正常，管内介质温度是否达到设定温度。用便携式温度计分别在管道上进行抽样检测，抽样部位为首、中、尾部，判定电伴热带是否达到设计标准。
（3）停运后检查检测。电伴热设施结束一个周期的伴热工作后，需进行全面检查检测。重新检测各回路的绝缘电阻值是否符合运行要求，电子元器件的绝缘是否符合运行要求。检查校核各保护器的设定数值有无变动漂移，电伴热带保温层是否有损坏，是否有潮湿等异常现象。
二、取得成效
经过近几年的努力，工厂化电伴热设施隐患得到有效排除，运行故障明显减少。没有再发生短路烧毁等火险事件，电伴热设施完好率达到99.5%，电伴热设施的规范管理取得显著成效，电伴热设施的防冻和节能优势得到凸显，实现了引入电伴热的预期目标。随着科学技术的快速进步，电伴热设施的本质安全会得到进一步提高，电伴热设施必将向标准化、模块化和自动化方向发展和迈进，应用领域会更加广泛，节能降耗的作用也将会更加显著。