海上平台电伴热日常维护及检修
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摘 要：电伴热带可随着环境温度变化实现自动调节，因此其在石油化工、海上石油平台、钻井船等场所使用越来越广泛，且逐步取代传统的蒸汽伴热和热水套管伴热。然而在实际应用中电伴热带选型与工艺流程温度不符、不同型号电伴热带混搭、敷设不规范、日常检查维护不到位等导致电伴热带使用效果不佳、寿命缩短，甚至成为安全事故的主要诱导因素。
关键词：电伴热带;自动调节;检查检测
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.045
1 电伴热系统介绍
电伴热系统是为防止平台上工艺生产设施和生活设施的各种工艺管线以及容器中的液体凝结而设置的电加热系统。电伴热系统可以使上述管线和容器内的液体在-15.4℃时维持在所需温度，从而保证液体不冻结，防止管线冻堵。
目前海上平台所使用的电伴热带多数为自限式电伴热带，这种电伴热带可以使管线上的每一点温度随着温度变化而改变发热量，温度升高时电伴热带可以自动降低发热量，温度降低时电伴热带可以自动提高发热量，这种自控性可以随时补偿温度变化，避免电伴热带过热或发热不足，本文以Raychem为例进行说明。
1.1 电伴热系统的组成
电伴热系统由下列几部分组成：（1）电伴热变压器;（2）电伴热控制盘;（3）电伴热带及附件;（4）保温材料。
1.2 电伴热带及附件
（1）电伴热带类型。电伴热带的型号有BTV和QTV之分。
BTV系列的电伴热带可以应用在介质操作温度不超过65℃，最高偶然性温度不超过85℃的环境中，它适用于散热量较小管道的防冻伴热。
QTV系列电伴热带可用于介质操作温度不超过110℃，偶然性温度不超过135℃的环境中，它是用于散热量较大的管线伴热。
电伴热带的内部结构和发热材料是半导体化学材料，其具有自动限温的性能，通电后，电伴热带上的任何一点所产生的热量或输出功率随着被加热介质的温度变化而变化。介质温度高时，电伴热带的电阻增大，电流减少，电伴热带所发出的热量降低;介质温度低时，电伴热带的电阻减少，电流增大，电伴热带发出的热量增大。因此这种自动限温的特性可以随时补偿由于环境温度变化而使管线产生的热损失，从而使介质温度保持在一定范围内。
（2）电伴热附件。1）电源接线盒。电源接线盒是用来把从电伴热盘回路开关引出的220V交流电源引到伴热的管线上，而使电伴热带通电的一种装置。2）二通接线盒。二通接线盒是用来把从2个方向来的2条电伴热带连接在一起，从而使电伴热带加长的一种装置。3）三通接线盒。三通接线盒是一种把来自3个方向3条管线的电伴熱带连接在一起，从而构成1个并联回路的连接装置。4）终端盒。终端盒是用来密封电伴热带的尾端，从而使电伴热带不至于受潮发生短路或接地的一种装置。
2 电伴热系统常见故障及排除方法
电伴热系统在正确的安装和操作时，其运行是可靠的，使用寿命也较长。但由于安装运行维护不当或运行过程中的工艺设备、管线运行状态或温度等条件的变化引起不必要的故障，使用寿命下降，这就要求操作人员及时发现故障并查明原因，迅速解决，保证电伴热系统安全可靠运行。
常见维护故障原因如下：
2.1 开关跳闸
（1）可能的原因：1）开关规格小、回路电流大、启动温度低;2）回路开关损坏;3）电源箱、两通、三通/尾端处对地绝缘不好或有短接现象;4）电伴热带受损、受潮，引起短路。
（2）排除方法：1）重新计算，更换开关;2）更换开关;3）用兆欧表测量绝缘电阻，查找和修复不正确的接线;4）查找受损、受潮处，用兆欧表测量绝缘电阻，并对电伴热带进行修复或更换干燥的电伴热带。
2.2 回路发热量为零或低于额定值
（1）可能的原因：1）电压低或没有电压;2）两通、三通接头脱落或电伴热带中面被切断;3）接头松动，引起高电阻。
（2）排除方法：1）修复电源电缆和电力设备;2）检查回路和电伴热带长度，计算发热量，把二通、三通接头接好，查找和更换受伤的电伴热带;3）检查并接好接头。
2.3 回路发热量正常，但管线达不到应有的维持温度
（1）可能的原因：1）保温层受潮;2）在阀门/支架和其他散热体上缠绕的电伴热带长度不够。
（2）排除方法：1）更换干燥的保温材料，正确安装防水铝皮护套;2）增加缠绕的长度，但不要超过最大回路长度。
3 故障检修方式
目前平台电伴热带接地故障率占比总故障率达95%以上，主要检修方式为：
（1）利用兆欧表测量电伴热带对地绝缘，判断故障回路。
（2）电伴热带埋设于保温材料内部，无法直接对电伴热带进行故障排查，同时由于部分平台自投产初期至今经过多次流程改造，致使现阶段电伴热接线比较复杂，且许多电热带所标名称与回路实际位置不一致，对故障检修存在较大难处。针对该类故障，一般检修方式为通过查找两通、三通及尾端方式确认电伴热回路。
（3）多数两通、三通埋设于保温材料下，对于此问题需凭借经验来根据管线走向判断此处是否有两通或三通，然后将保温材料进行拆除，拆卸找到的三通或两通，通过兆欧表分别测量伴热带对地绝缘，进而排除一部分伴热接地故障，而锁定下一支路伴热走向，同步采用上述方式逐步寻找两通、三通、尾端并拆除保温方式来寻找故障，直至最终故障锁定并解除。
（4）拆除保温后未找到两通、三通，则最后需在电伴热带处剪断来分方向排查故障，进而导致增加两通，此后的故障率也相应增加。
（5）待所有故障排除后还需由专业保温人员进行保温修复。
（6）上述问题是在排查顺利的情况下使问题得以解决，但部分老油田电伴热敷设较为复杂，对于故障点的排查可能短时间内无法锁定，需逐系统、逐路进行排查。
辽东湾包处于渤海湾北部，冬季对于电伴热及冬防保温要求很高，因此为保证冬季电伴热系统稳定运行，则要求选择电伴热时，应对电伴热质量进行严格把关，经对比，目前国产电伴热质量达不到国外进口电伴热产品质量水平，因此从电伴热的选型到安装都要严格按照规范，做好安装前的检查工作和安装后的检查工作，投入运行后要定期检测并记录，使电伴热在使用过程中达到理想的使用状态。
参考文献：
[1]施振宝，吴永红.恒功率电伴热系统在船上的应用探讨[J].福建交通科技，2015.
[2]陈伟建.浅析电伴热在船用踏步模块的融雪应用[J].机电信息，2019.
[3]Raychem使用说明书[S].
[4]设备维修保养手册[M].
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