输油管道站场电伴热带能耗测试与分析
2015-10-26管维钧张帅刘国豪张轩张巍张广超
管维钧张帅刘国豪张轩张巍张广超
(1.中国石油天然气与管道分公司油气调运处;2.西安长庆科技工程有限公司;3.中国石油管道科技研究中心;4.中国石油西部管道新疆输油气分公司)
输油管道站场电伴热带能耗测试与分析
管维钧1张帅2刘国豪3张轩3张巍3张广超4
(1.中国石油天然气与管道分公司油气调运处;2.西安长庆科技工程有限公司;3.中国石油管道科技研究中心;4.中国石油西部管道新疆输油气分公司)
输油管道站场冬季普遍使用电伴热带进行保温加热,能耗较大,电伴热带的正常运行是冬季站内设备正常运转的保障。定期对电伴热带运行情况进行测试与分析,判断其是否符合现场要求、绝缘电阻是否合格等。根据某条输油管道下属的3个站场电伴热带的能耗情况,提出电伴热带的测试方法、对运行中存在的问题提出建议,为类似管道电伴热带能耗测试工作提供了参考。
输油管道电伴热带保温能耗分析
国内北方地区冬季气温低,输油管道站场内的管道及设备上均需安装电伴热带进行保温加热,维持设备正常运转。站场使用的电伴热带多为自限温式电伴热带,其发热特点是:能够自动限制加热时的温度,并随被加热体的温度自动调节输出功率而无任何附加设备;可以截短或在一定长度范围内接长,并可多次交叉重叠使用而无高温过热点及烧毁。这些特点使电伴热具有防止过热、使用维护简便及节约电能等优点,适合于管道、设备及容器的控温、伴热、保温、加热。
冬季电伴热带运行消耗大量电能,电伴热带的运行关系到冬季站内设备能否正常运转,因此需要定期对电伴热带运行情况进行测试与分析,检查发热功率是否下降、下降之后是否满足现场要求、绝缘电阻是否合格等。
1 测试基本情况
该输油管道有3个站场,分别为A、B、C站,其中A、B站场工艺区配备使用的自限温式电伴热带均为国外某公司生产的10QTVR2-CT型,标称功率33W/m、电压220V;C清管站生产工艺区使用的为国内某公司生产的恒功率式电伴热带,型号为RDP2-J3-35,标称功率35W/m、电压220V;两种型号的电伴热带均为2008年投用,已经使用5年。该条管道原来输送0#柴油,现在需要冬季增加输送-10#柴油,对电伴热带能否满足输送保温要求,需进行现场能耗测试。
测量时,各站均选取进站管路电伴热带进行测试,分别拆开保温层后用卷尺对电伴热带长度进行测量。
使用监测机构携带的3169电参数综合测试仪对站内电伴热耗电量、电压、电流等进行累积10 min测试,表面温度采用表面温度计测量,采样间距1m左右,温度测点布置如图1所示;断电后,利用数字万用表(兆欧表)测量设备绝缘电阻。测试时各站设定温度不一样,出于安全考虑,生产运行时不允许将电伴热温度调节到最大值,只能在正常运行设定温度下进行测试。
图1 温度测点布置图
2 测试要求
目前,没有输油管道站场电伴热带能耗的测试和评价标准,只能借鉴相关规定进行测试与分析,主要包括:GB/T19835—2005《自限温伴热带》[1]、GB/T19518.1—2004《爆炸性气体环境用电气设备电阻式伴热器 第1部分:通用和验收要求》[2]、GB/T19518.2—2004《爆炸性气体环境用电气设备电阻式伴热器第2部分:设计、安装和维护指南》[3]、GB/T3048.5—2007《电线电缆性能试验方法第5部分:绝缘电阻试验》[4]。
测试设备从停机状态启动后到正常运行负荷的情况,考察启动时间、启动电流;测试正常运行负荷,运行稳定后累计测试10min,保持设备运行稳定。
3 能耗分析及建议
3.1测试结果分析
电伴热带测试及计算结果见表1。
表1 电伴热带测试
依据标准 GB/T19835—2005《自限温伴热带》,测试电伴热带启动电流的结果见表2。
表2 每米电伴热带启动电流评价
在测试绝缘电阻时采用数字万用表0~22MΩ档测量,根据国家标准GB755—2008《旋转电机定额和性能》中对绝缘电阻的要求[5],测量绝缘电阻结果均符合要求。
从表1和表2看出,在各站正常运行设定温度下,A站、B站的实际测试标称功率低于投产初期标称功率;C站实际测试标称功率高于投产初期的标称功率;各站电伴热带启动电流、绝缘电阻、加热温度均满足生产及相关标准规范要求。
由测试结果可以看出同进口电伴热带相比,国产设备的能耗要高出很多。为满足冬季安全输送-10#柴油,需要对C站电伴热带进行更换,才能满足加热要求。
3.2问题与建议
1)在C站测量国产电伴热带时发现,该设备老化比较严重,存在多处缆线表皮开裂现象,测量时同一线路温度分布不均且从68~48℃波动较大,始端、终端前0.5m长度没有加热效果,建议重点对C站电伴热带重新进行更换。
2)各站对于电伴热带的施工安装情况不了解,没有站内线路走向图等相关基础资料,甚至C站对各路电伴热的电路开关对应哪一路电伴热带都没有准确掌握,这些均不利于站内运行管理。建议设计及施工方将相关资料留存站内一份,同时将相关信息与站内做好交接工作,保证站内了解电伴热带相关情况,便于运行管理。
3)测试期间发现部分站场的保温层含水较多,对于电伴热带存在漏电、腐蚀风险,不利于冬季运行。建议加强保温层防护,减少含水。
4 小结
通过现场对电伴热带能耗测试,发现电伴热带运行一段时间后发热能力有所下降,并且发热不均、保温层含水等问题,对于运行中存在的这些问题针对性提出了改进建议,为下一步改造提供了技术指导。
[1]袁建波,仇亦山,叶振国,等.GB/T19835—2005自限温伴热带[S].北京:中国标准出版社,2005.
[2]南阳防爆电气研究所.GB/T19518.1—2004爆炸性气体环境用电气设备电阻式伴热器 第1部分:通用和验收要求[S].北京:中国标准出版社,2004.
[3]南阳防爆电气研究所.GB/T19518.2—2004爆炸性气体环境用电气设备电阻式伴热器 第2部分:设计、安装和维护指南[S].北京:中国标准出版社,2004.
[4]上海电缆研究所.GB/T3048.5—2007电线电缆性能试验方法,第5部分:绝缘电阻试验[S].北京:中国标准出版社,2007.
[5]黄国治,郭钟王番,,陈康,等.GB755—208旋转电机 定额和性能[S].北京:中国标准出版社,2008.
10.3969/j.issn.2095-1493.2015.003.002
2014-09-21)
管维均,工程师,2006年毕业于西南石油大学(油气储运工程专业),从事油气长输管道运行及节能管理工作,E-mail:wjguan@petrochina.com.cn,地址:北京市东城区东直门北大街9号石油大厦B座,100007。