電伴熱帶技術(shù)在原油運(yùn)輸中的應(yīng)用及展望資料由優(yōu)質(zhì)電伴熱帶廠家為您提供，歡迎來(lái)電咨詢有關(guān)電伴熱帶技術(shù)在原油運(yùn)輸中的應(yīng)用及展望周邊問題，或保溫防凍電伴熱系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)成套咨詢。

電伴熱是指利用電能補(bǔ)充被跟蹤物體在輸送過(guò)程中的熱量損失，以保持流動(dòng)介質(zhì)的溫度在一定的工藝溫度范圍內(nèi)介紹了原油管道輸送中各種電伴熱技術(shù)的結(jié)構(gòu)、機(jī)理和應(yīng)用現(xiàn)狀，指出自限電伴熱和集膚效應(yīng)伴熱具有廣闊的發(fā)展前景。1.電伴熱是指用電能補(bǔ)充被跟蹤物體在輸送過(guò)程中的熱損失，使流動(dòng)介質(zhì)的溫度保持在一定的工藝溫度范圍內(nèi)。管道電伴熱有四種類型:(1)阻抗伴熱阻抗跟蹤分為直流電跟蹤和交流電跟蹤。它需要等直徑的管道，并且在熱管段上沒有輔助管道和閥門。(2)電磁感應(yīng)跟蹤電磁感應(yīng)伴熱是一種利用電磁感應(yīng)原理和感應(yīng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)快速加熱工件的方法。電磁感應(yīng)伴熱一般分為三種類型:工頻電磁感應(yīng)伴熱、中頻電磁感應(yīng)伴熱和高頻電磁感應(yīng)伴熱電磁感應(yīng)加熱效率可達(dá)80%以上，加熱速度極高。(3)柔性材料伴熱柔性材料伴熱是利用導(dǎo)體通電時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱加熱管道，包括電纜伴熱和電伴熱電伴熱是由銅或銅合金制成的芯線，芯線的外表面是由具有良好熱穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性的材料制成的絕緣層，較外層是由銅或不銹鋼制成的封閉鎧裝敷設(shè)電纜伴熱有兩種方式:①敷設(shè)在管道內(nèi)；(2)管道外敷設(shè)電伴熱比電纜伴熱具有更好的傳熱效果。電伴熱呈扁平狀，易于與管道接觸。它可以分為兩類:恒功率和變功率。恒功率電伴熱的單位長(zhǎng)度加熱功率基本恒定，不受溫度影響。可分為平行電伴熱帶和串聯(lián)電伴熱帶。變功率電伴熱，也稱為自限電伴熱，是指電伴熱的輸出功率隨著被跟蹤介質(zhì)溫度的升高而降低，反之則升高。該系統(tǒng)的核心部分由兩條并行總線和加熱元件組成，其電阻率具有正溫度系數(shù)(PTC)將PTC材料均勻擠壓在兩個(gè)平行的金屬芯之間，得到芯帶PTC材料通常由塑料和導(dǎo)電碳顆粒組成在電氣化電加電伴熱帶中，母線之間的電路數(shù)量隨著溫度的變化而變化:當(dāng)電加熱周圍的溫度降低時(shí)，電路數(shù)量增加；當(dāng)總線溫度升高時(shí)，電路數(shù)量減少(4)趨膚效應(yīng)追蹤當(dāng)交流電通過(guò)鐵磁材料時(shí)，導(dǎo)體橫截面上的電流分布是不同的。電流集中在導(dǎo)體的曲面附近，這被稱為趨膚效應(yīng)。管道集膚效應(yīng)伴熱(SECT)利用集膚效應(yīng)將電能集中在小直徑碳鋼管的內(nèi)表面，將其轉(zhuǎn)化為熱能并傳遞給管道由于電流集中在鋼管的內(nèi)表面上，而在外表面上幾乎沒有電流，因此可以自己形成良好的絕緣結(jié)構(gòu)2.電伴熱技術(shù)在國(guó)內(nèi)外原油管道輸送中的應(yīng)用電伴熱因其效率高、溫度控制準(zhǔn)確而發(fā)展迅速。然而，在原油管道運(yùn)輸中，各種電伴熱技術(shù)的發(fā)展并不平衡。(1)阻抗追蹤的應(yīng)用阻抗伴熱成本低，操作簡(jiǎn)單，但它有以下缺點(diǎn):①為了保證工人的安全，需要安裝變壓器；(2)接地電極的總電阻應(yīng)小于管體的電阻值；(3)伴熱管道應(yīng)與相鄰設(shè)備絕緣；(4)當(dāng)伴熱系統(tǒng)在地下使用時(shí)，會(huì)損失大量電流因此，阻抗伴熱技術(shù)常用于電加熱和凝結(jié)水管道的除凝(2)電磁感應(yīng)伴熱的應(yīng)用電磁感應(yīng)伴熱具有高熱流密度，可自動(dòng)控制溫度。此外，只有鐵芯加熱才能消除設(shè)備著火的危險(xiǎn)。由于電磁感應(yīng)伴熱的熱慣性小，斷電后磁場(chǎng)會(huì)被切斷，加熱會(huì)立即停止，因此溫控性能更加精確。然而，電磁感應(yīng)伴熱設(shè)備復(fù)雜且昂貴，通常用于電加熱和冷凝冷凝液管道。(3)柔性材料伴熱的應(yīng)用電纜伴熱有其原因，如敷設(shè)在室外時(shí)與管道接觸面積小，敷設(shè)在室內(nèi)時(shí)清管不方便，因此電纜伴熱在工程中很少使用。恒功率電伴熱帶熱量穩(wěn)定，并與其長(zhǎng)度成正比。電伴熱帶使用的時(shí)間越長(zhǎng)，總功率輸出越大。電加電伴熱帶交叉安裝時(shí)，局部管道溫度可能超過(guò)其較高軸承溫度，影響油品質(zhì)量，如果電加電伴熱帶局部損壞，將影響其他部件的使用。此外，恒功率電伴熱也受到截面長(zhǎng)度的限制，利用率低。然而，其設(shè)計(jì)和選擇相對(duì)方便，一次性投資少，目前仍廣泛使用。可變功率電加電伴熱帶整體發(fā)熱，允許任何交叉和重疊，并可在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)任意切割長(zhǎng)度，以減少不必要的浪費(fèi)。此外，電加電伴熱帶由許多平行結(jié)構(gòu)組成，即使有局部損壞，也不會(huì)影響其他部件的使用。自限制電伴熱帶的性能由制造它所用的PTC材料決定。加熱溫度有限，生產(chǎn)和加工能力也限制了其長(zhǎng)度(一般小于1000米)近年來(lái)，自限電伴熱帶在國(guó)內(nèi)外短距離、低伴熱溫度原油運(yùn)輸中得到廣泛應(yīng)用。(4)集膚效應(yīng)伴熱的應(yīng)用集膚效應(yīng)伴熱技術(shù)和設(shè)備具有明顯的優(yōu)勢(shì):①防爆功能，自身形成的絕緣結(jié)構(gòu)成功解決了電氣設(shè)備的絕緣問題；(2)裝置一體化，伴熱管可實(shí)現(xiàn)工廠預(yù)制，減少工程量，縮短工期；(3)伴熱溫度高，有效維護(hù)溫度可達(dá)0 ~ 230℃；(4)熱利用率高，在輸送管和加熱管之間的焊縫間隙加入傳熱水泥后的熱效率可與電纜伴熱的內(nèi)敷設(shè)方式相比；(5)伴熱距離長(zhǎng)，供電點(diǎn)較長(zhǎng)伴熱距離可達(dá)24公里；；⑥使用壽命長(zhǎng)。耐熱電纜的使用壽命為10年。因此，在運(yùn)輸高凝原油和高含蠟原油時(shí)，國(guó)內(nèi)外大型公司更經(jīng)常使用這種方法。3.原油管道電伴熱技術(shù)的發(fā)展前景理想的伴熱技術(shù)要求伴熱的量可以隨著溫度的變化而變化，以保持原油溫度的穩(wěn)定。PTC材料完全符合這一要求。其功率可隨溫度調(diào)節(jié)，確保技術(shù)進(jìn)步。較高的表面溫度確保了它的安全性。整體加熱和平行結(jié)構(gòu)確保其可靠性。可以說(shuō)，自限電伴熱是一項(xiàng)具有科研價(jià)值和市場(chǎng)推廣價(jià)值的高科技產(chǎn)品，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的成績(jī)。今后，自限電加電伴熱帶的研發(fā)應(yīng)著眼于提高耐溫水平和延長(zhǎng)帶體，以獲得更大的市場(chǎng)份額。集膚效應(yīng)伴熱技術(shù)常用于伴熱溫度較高的原油管道輸送過(guò)程。它的輸出功率與電流頻率有關(guān)。電流頻率越高，趨膚效應(yīng)越明顯。電流越流向鋼管表面，產(chǎn)生的焦耳熱越多。目前，集膚效應(yīng)伴熱電源主要是工頻交流電源。集膚效應(yīng)伴熱(工作頻率可調(diào))的變頻技術(shù)尚未完全成熟，將是未來(lái)研發(fā)的重中之重。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自限性電伴熱帶伴熱技術(shù)和集膚效應(yīng)伴熱技術(shù)將有更廣闊的發(fā)展空間。

來(lái)自:王偉強(qiáng)油氣田地面工程

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