電
伴熱帶因具有效率高、溫控準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn),得到了快速的發(fā)展,但在原油管道輸送中,各種電伴熱技術(shù)發(fā)展并不均衡。
(1) 阻抗伴熱的應(yīng)用。阻抗伴熱耗資小,施工操作方便,但具有以下弊端:
?、?為保證工作人員的安全,需要安裝變壓器;
?、?接地極的總電阻要小于管體電阻值;
?、?伴熱管道應(yīng)與相鄰的設(shè)備進(jìn)行絕緣;
?、?地下使用該伴熱系統(tǒng)時(shí),會(huì)引起電流的大量流失。所以阻抗伴熱技術(shù)常被用來(lái)對(duì)凝油管道進(jìn)行電加熱解凝。
(2) 電磁感應(yīng)伴熱的應(yīng)用。電磁感應(yīng)伴熱熱流密度大,可自動(dòng)控溫,另外僅鐵芯發(fā)熱可消除設(shè)備發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)。由于電磁感應(yīng)伴熱的熱慣性小,所以斷電后會(huì)馬上斷磁、停止加熱,控溫性能比較準(zhǔn)確。但電磁感應(yīng)伴熱設(shè)備復(fù)雜,成本很高,一般用于對(duì)凝油管道進(jìn)行電加熱解凝。
(3) 柔性材料伴熱的應(yīng)用。電纜伴熱存在采用外部敷設(shè)時(shí)同管道的接觸面積小,而內(nèi)部敷設(shè)時(shí)又不便于清管等原因,所以電纜伴熱較少應(yīng)用于工程中。
恒功率電熱帶熱量穩(wěn)定并且與長(zhǎng)度成正比,使用的伴熱帶越長(zhǎng),輸出的總功率越大。當(dāng)電熱帶交叉安裝時(shí)局部管線溫度有可能超過其最高承受溫度,影響油質(zhì),而且電熱帶若有局部損壞,將影響其它部位的使用。此外,恒功率伴熱帶還受節(jié)長(zhǎng)的限制,利用率低。但其設(shè)計(jì)選型較為方便、一次投資較少,目前使用仍較為廣泛。
變功率電熱帶是整體發(fā)熱,允許任意交叉重疊,并且在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)可任意截其長(zhǎng)度從而減少不必要的浪費(fèi)。另外,電熱帶由無(wú)數(shù)并聯(lián)結(jié)構(gòu)組成,即使有局部損壞,也不影響其它部分的使用。自限式電熱帶伴熱的性能是由制造它的PTC 材料決定的,伴熱溫度受到限制,同時(shí)生產(chǎn)加工能力也制約了其長(zhǎng)度(一般不到千米) 。幾年來(lái),國(guó)內(nèi)外短距離、伴熱溫度不高的原油輸送多采用自限式電伴熱帶。
?。?) 集膚效應(yīng)伴熱的應(yīng)用。集膚效應(yīng)伴熱技術(shù)與設(shè)備具有顯著的優(yōu)點(diǎn):
?、?防爆功能,自身形成的絕緣結(jié)構(gòu)成功地解決了電器裝置和設(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)制化,減少了工程量,縮短了工程周期;
?、?伴熱溫度高,有效維持溫度可達(dá)0~230 ℃;
?、?熱量利用率高,在輸送管與加熱管間的焊縫間隙內(nèi)加入傳熱水泥后的熱效率可與電纜伴熱的內(nèi)部敷設(shè)方式相比擬;
?、?伴熱距離長(zhǎng),一個(gè)電源點(diǎn)的伴熱距離最長(zhǎng)可達(dá)24km;
⑥ 使用壽命長(zhǎng),耐熱電纜具有十年的使用壽命。因此,在輸送高凝原油、高含蠟原油時(shí),國(guó)內(nèi)外大公司多用該方法。
原油管道輸送工藝在伴熱溫度較高時(shí)常采用集膚效應(yīng)伴熱技術(shù),其輸出功率與電流頻率有關(guān),電流頻率越高,集膚效應(yīng)越明顯,電流越趨于鋼管表面,產(chǎn)生的焦耳熱越多。目前集膚效應(yīng)伴熱的電源多為工頻交流電源,集膚效應(yīng)伴熱的變頻技術(shù)(工作頻率可調(diào)) 尚未完全成熟,是以后研發(fā)的重中之重。隨著科技的進(jìn)步,自限式電熱帶伴熱技術(shù)與集膚效應(yīng)伴熱技術(shù)將有更為廣闊發(fā)展空間。