浅谈电伴热带在防爆区域安装使用安全问题

发表时间:2020/5/21   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:武良忠
[导读] 摘要:电伴热带在冬季安全运行的管路和设备的防冻方面意义重大,在无条件采用其他设备伴热的情况下,电伴热带有无可替代的作用。
        (长庆油田第三采油  750000)
        摘要:电伴热带在冬季安全运行的管路和设备的防冻方面意义重大,在无条件采用其他设备伴热的情况下,电伴热带有无可替代的作用。但是电伴热带的安全问题也不容忽视,特别是在易燃易爆场所更为突出,一旦出现问题可能引起火灾事故,现就电伴热带在使用和安装方面的安全问题,谈谈自己的看法。
        关键词:电伴热带;防爆区域;安全
        一、电热带在安装和使用中的问题
        1、安装前的准备
        ⑴应详细了解该产品的各项指示、结构及安装方法。
        ⑵在安装前,工艺管道(容器)必须全部施工完毕,并经水压(气密)检验合格,管道(容器)表面已经除锈、防腐、干燥且光滑,无毛刺、污物。
        ⑶在安装前,应对所装产品进行外观检查,如器件有否撞损、变形及裂纹或其它异常。
        ⑷应详细了解系统安装图,对产品的规格、品种、数量及安装部位进行确认。
        ⑸保温材料是否干燥,以便随时记录安装内容。
        ⑹应准备安装手册,以便随时记录安装内容。
        2、安装中的注意要点
        ⑴电热带严禁在地面上长距离拖拉,打折,以免磨损电热带绝缘,影响其性能。
        ⑵不得与高温物体接触,严禁高温焊渣溅落到电热带表面,造成烫伤。
        ⑶严禁外力撞击及锋利物体损伤电热带。
        ⑷电热带弯曲半径不可小于规定值(一般取其厚度的五倍)。
        ⑸电热带与附件相连接,为便于检修,应留有一定的富裕量,一般留30cm左右。
        ⑹安装时,电热带应紧帖管道(容器)表面并进行固定(特殊情况另外处理)。
        ⑺在塑料管道上安装时,将电热带铺设在其表面,宜再粘贴铝箔胶带,这样有利于电热带均匀散热,提高其效率。
        ⑻应尽可能将电热带铺设在管道下方45度处,以利于热传导和管道的温度均匀。
        ⑼在一些经常卸拆处,如:阀门、法兰、泵等场所要考虑其缠绕方法,以方便检修而不损坏电热带。
        ⑽电热带与附件配套使用时,接线应符合GB3836.3-2000中4.1、4.2中的要求,并且在离电源接线盒75mm处用胶把铭牌牢固原固定在电热带上,电热带必须配用与环境相适应的防爆附件。接线时严禁两根母线短接或母线金属屏蔽层搭接,以免发生漏电与短路。
        ⑾各附件的密封圈件尺寸必须与所配电热带型号相符,各紧固件应紧固到位,不可松脱,以保证正常的防护与防爆性能。
        ⑿如在系统中应用机械温控器时,应在未通电前调整好温控点,严禁通电调整,温控探头应远离电热带,以免测量不准,造成系统不能正常运行
        ⒀要确保系统接地良好,其接地电阻不大于4Ω。
        ⒁全部接线完成后,必须对系统进行绝缘,性能检测,(绝缘电阻值应大于20MΩ),并对每个回路的功率电阻进行测量,理论值与实际值须相近(一般偏差在±10%之内)。
        ⒂以上安装检测合格后即可进行试运行,逐段检查发热情况以及电气参数是否正常,如在通电四个小时后未发现异常情况可进行管线保温。
        3、电热带在使用过程中应注意的问题及要点
        ⑴电伴热方式有自限温伴热、恒功率伴热、耐高温铠装伴热、集肤效应伴热。
        ⑵自限温伴热带可分为:基本型、防爆型、加强型和耐腐型等
        ⑶导体由多股绞合的镀覆锡层或镀覆镍层的铜线组成。
        ⑷自限式电伴热带是由导电塑料和两根平行母线外加绝缘层构成,由于高分子导电复合材料的功率衰减现象严重影响使用寿命,而高达3—8倍的起动瞬间冲击电流又严重影响了电伴热带的使用寿命和长度。
        ⑸自限温伴热带具有不同的温度等级(65℃、105℃、135℃),伴热带选型时应充分考虑其使用要求、使用场合,应采用符合现场要求条件的伴热带,以防伴热带损坏或引起其他灾害。
        ⑹电伴热带最大使用长度为100米。


        二、测试内容
        1、所用电伴热线
        ⑴型号:DXW  输出功率:30w/m      未加装温控器(假设温控器故障)
        ⑵型号:ZBR   输出功率:60w/m      未加装温控器(假设温控器故障)
        2、温度测试:
        测试:假设温控器故障,电伴热线置于保温材料中。
        ⑴时间为00:00型号①电流1.0A,温度为室温;型号②电流4.5A,温度为室温。
        ⑵时间为00:05型号①电流0.17A,温度为57℃;型号②电流0.22A,温度为76℃。
        ⑶时间为00:10型号①电流009A,温度为64℃;型号②电流0.16A,温度为80℃。
        ⑷时间为00:20型号①电流0.08A,温度为65℃;型号②电流0.14A,温度为81℃。
        ⑸时间为00:30型号①电流0.07A,温度为66℃;型号②电流0.13A,温度为82℃。
        ⑹时间为01:00型号①电流0.07A,温度为67℃;型号②电流0.13A,温度为83℃。
        ⑺时间为02:00型号①电流0.068A,温度为68℃;型号②电流0.13A,温度为85℃。
        3、破坏性试验
        ①短路试验:分别将伴热线的20cm、40cm、100cm处绝缘破坏(裸露),附设于地面接通电源,此时电流正常、开关正常;然后分别在20cm、40cm、100cm处施于大水滴,漏电断路器瞬间跳闸。伴热线两相之间绝缘电阻为零,两线与外层屏蔽线绝缘电阻100兆欧以上。
        ②燃烧试验:分别在20cm、40cm、100cm处施于汽油,此时电流正常、开关正常(由于两线平行);然后分别在20cm、40cm、100cm处施于汽油,并将该处两线短接可能燃烧(由于试验在空旷场地,没有燃烧)漏电断路器瞬间跳闸。  在电热带正常使用期间,把汽油棉纱放在除去绝缘层、导电塑料、裸露的电热带线芯处,一切正常。然后人为将裸露处的线芯短路,漏电断路器瞬间跳闸,汽油棉纱此时被引燃。
        ③将伴热线的裸头直接放入汽油中电流、漏电断路器正常,汽油不燃烧。
        4、绝缘测试
        室温下:伴热线两相之间绝缘电阻为零(电热带芯是一种很复杂的高分子复合物它由多种材料和导电介质复合而成),两线与外层屏蔽线绝缘电阻100兆欧以上。
        55℃时:伴热线两相之间绝缘电阻为零,两线与外层屏蔽线绝缘电阻100兆欧以上。
        四小时后:伴热线两相之间绝缘电阻为零,两线与外层屏蔽线绝缘电阻100兆欧以上。
        三、防爆区域使用中需要注意的问题
        1、电热带应安装合适的漏电断路器(根据长度、功率,应考虑起动瞬间冲击电流)。
        2、不应使电热带长期暴露在阳光下(包括部分电热带)。
        3、每年冬季投入使用前或故障后,均应检测其绝缘电阻且绝缘电阻值应大于20MΩ,绝缘电阻值过小时应予以更换。
        4、如遇到漏电断路器跳闸,应经过专业电工检修,正常后方可从新合闸试运行。
        5、进线应采用电缆线引致专业防爆盒内。不可采用未安装漏电断路器及临时线路,作为电热带连接线。
        6、不可将电热带敷设地面管线无保护且直接接线;应将管线挖出敷设电热带,做好保温保护后,采用专业防爆盒接线。
        7、使用中应加强电热带的老化(由于高分子导电复合材料的功率衰减现象严重影响使用寿命),以但发现绝缘电阻值过小时应予以更换。
        8、电热带在选用时,根据油田实际,建议采用温度等级低(65℃/m)、防爆型为宜。
        9、使用过的电伴热带在来年工作中,如果由于工作原因更换外部保温层或修理被保温设施时;建议同时更换电伴热带。
        结束语
        影响电伴热带安全使用的因素很多,因此为了保证电伴热带在现场的应用安全,我们必须清楚的认识影响电伴热带安全使用的原因,做到规范安装、规范使用。特别是在防爆区域的安装使用,除规范安装、使用外还应满足防爆区域的防爆等级要求,做好投用前的各项检查和绝缘电阻及接地电阻测试工作。总之这样才能消除电伴热带潜在的隐患,从而保证电伴热带运行安全。
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