摘要:本文根據我單位在石家莊-太原成品油管道工程施工過程中的經驗,對低于常溫狀態下的穿越段管線試壓的技術措施進行了闡明。
關鍵詞:長輸管道 穿越段 電伴熱 保溫 試壓
1 穿越段冬季試壓難點概述
長輸管道工程施工進入冬季之后,由于穿越段主管線的試壓一般在地面以上進行,受溫度過低影響,管內試壓用水可能結冰導致無法進行試壓以至于延誤工期,因此針對這種情況,特提出以下技術措施。
2 主要原理(以石太管道穿越段試壓為例)
加熱、保溫措施:冬季管線試壓過程中,為了防止試壓過程中溫度過低導致管內試壓用水結冰,對試壓管道采用自控溫電伴熱帶加熱,管道外裹玻璃巖板(厚度為82mm)。
2.1 試壓管道規格Φ355.6×8.7和Φ355.6×9.5,電伴熱帶伴熱維持管溫在10℃左右。當室外最低環境溫度為-10℃時:
最大溫差:ΔT=TM-TA=5-(-10)=15℃
管道熱損失:(根據上海科瑞電伴熱線纜有限公司提供的數據)當溫差為15℃,保溫層(玻璃棉)為50mm時,室外DN350管道的熱損失為37.5W/m,巖棉的保溫材料系數為1.20,故管道熱損失為:1.20×37.5=45W/m
2.2 忽略管道附件熱損失,電伴熱帶在每米管道上消耗的功率:需要功率為45W/m的電伴熱帶;或者30W/m的電伴熱帶1.50米,[最大能耗(-10℃時):100×45=4.5KW]。
2.3 儀表:當環境溫度升至5℃以上,就不必要再用電伴熱帶,因此可以采用溫度繼電器和控溫儀表自動控制和溫度計人工觀察。
2.4 電伴熱帶選擇:選擇DXW自控溫系列基本產品,從加熱功率和電伴熱帶長度考慮,選DXW25-220電伴熱帶,在溫差10℃時能提供的功率為25W/m。
每米管道需要電伴熱帶長度為:45/25=1.8m
由產品樣本中的最大使用長度與熔斷器表可知:型號為DXW25的電伴熱帶在-10℃啟動時,選用30A熔斷器的最大使用長度為100m ,應分段并聯纏繞。
2.5 電伴熱帶安裝應由專業電工負責,并應按管道長度分布,以免試壓用水在無電伴熱帶處降溫凝結。安裝完成后,應對每根電伴熱帶進行絕緣測試,電伴熱帶線芯與管道間的電阻不得小于20MΩ。
2.6 電伴熱帶安裝完畢后,再在管道外包裹玻璃巖板(厚度為82mm)保溫,確保試壓正常進行。
當選用20W電伴熱時的用電措施如下:
①電源為SH65二弧焊拖拉機,發電功率為65KW。②電路的布置為管道長度為15米為一個單位,伴熱帶按2(伴熱帶):1(管長)比例配置。③伴熱帶電源的布置方案分段進行。示意圖為:
④管道焊口的檢查和保溫。管道焊縫用200mm寬的保溫材料包裹,以便于試壓時焊縫的檢查。具體做法見下示意圖。
⑤規格為20W的電伴熱帶的特點
伴熱帶工作原理圖為:
在發電機電壓一定的情況下伴熱帶越長電阻R越小
發熱量=V2/R
啟動電流 每米每瓦的啟動電流為:0.04A/m.W
30米長電伴熱帶的啟動電流為:30m×20W×0.04A/m.W=24A
在220V電源的情況下,30米長度伴熱帶的功率為:24A×220V=5.28KW
因此每段伴熱帶應分別逐個單獨依次啟動,否則電源不能保證這樣大的啟動負荷。
舉例:300米的管道試壓,每15米為一個加熱單元,總共為20個加熱單元。每個單元有獨立的啟動開關(漏電保護器)和限流器。
保溫材料:
為了保溫材料運送和使用過程中減少損耗,選用不易破碎的優質保溫材料,管道外裹玻璃巖板(厚度為82mm)
3 結束語
長輸管道中穿越段的冬季試壓因設計的要求不同及伴熱帶參數的選取不同,不能一概而論,本文是對我們以往穿越段冬季試壓施工的經驗總結及提煉,希望對以后對冬季穿越段試壓能有所幫助,不足之處,在所難免,以供大家借鑒。