油氣田生產現場電伴熱帶安全性能分析與應用

張明（中石油煤層氣有限責任公司，山西 太原 030000）

油氣田生產現場電伴熱帶安全性能分析與應用

張明（中石油煤層氣有限責任公司，山西 太原 030000）

自控溫電熱帶的原理是導電聚合物具有很高的電阻正溫度系數特性，能隨溫度變化自動調節輸出功率，同時自動限制加熱溫度。自控溫電熱裝置具有安全可靠、節能環保、便于控制等優點，避免了因為季節變化等原因導致凍堵設備管線情況的出現，從而影響生產的狀況，該裝置在石油天然氣工程中得到了廣泛的應用。本文通過對現場選用的用于防止井口采油樹及氣管線水管線凍堵的DBR-P/J-25-220低溫自限溫電熱帶工作原理，結合用于冬防保溫的電伴熱帶使用現狀，對運行過程中出現的故障原因進行了分析，介紹了故障點定位監測方法，最后對伴熱帶使用運行中提出幾點保障電伴熱帶正常運行的注意事項。

電伴熱帶；安全性能；分析與應用

電伴熱帶可以廣泛地應用于液態氣態物體在管道中輸送和罐體的防凍保溫、維持工藝溫度、加熱公路、坡道、人行橫道、屋檐及地板等[1]。油氣田生產現場排采井的井口采油樹、管線及容器內介質的溫度是保證冬季生產工作過程中比較重要的控制參數。目前部分單位管線保溫的設備選用的是DBR-P/J-25-220型低溫自限溫電熱帶，用電能來維持管線和容器內部介質的操作溫度。

1 DBR-P/J-25-220型電伴熱帶

1.1 工作原理

DBR-P/J-25-220，是低溫自限溫基本屏蔽型電伴熱帶，由導電聚合物做的兩條平行的金屬導線和發熱體及絕緣保護套構成。其特點是導電聚合物能隨溫度變化自動調節輸出功率和加熱的溫度。電接通電源后，通電流后使導電聚合物升溫，其電阻隨即增加，當溫度升至某值之后，電阻大到可以阻斷電流，這時溫度不再升高。當溫度升高時，導電聚合物微分子膨脹，碳粒漸漸分開，導致電路中斷，電阻增加，伴熱帶功率輸出自動降低；當溫度降低時，導電聚合物微粒間距收縮變小，碳粒相應連接起來形成電路，伴熱帶發熱功率自動上升；當溫度處于某一穩定區間時，系統的熱輸出達到穩定狀態，使得其具有溫度自限性[1]。

圖1 電伴熱帶工作原理圖

1.2 DBR-P/J-25-220技術指標

DBR-P/J-25-220伴熱帶溫度范圍：最高工作溫度65±5℃；絕緣電阻：電纜長度100m，恒溫水域75時，測試絕緣電阻最小值20兆歐，有屏蔽或者防爆防護型，室溫20時用2500VDC在屏蔽層與導電纖芯之間搖試1分鐘，絕緣電阻最小值為1200兆歐。

2 電伴熱帶的安全運行

電伴熱帶的常見故障主要是在施工、保溫過程中會經常造成伴熱帶損傷。在保溫過程中經常會出現伴熱帶絕緣層破損的情況，破損處絕緣下降甚至直接造成對管線接地，形成伴熱故障，伴熱帶包在保溫層內側，故障點很難查找。

電伴熱帶故障點的精確查找一直是電伴熱應用中的難點，目前部分單位采用的電伴熱故障排查方法是最傳統的分段斷開排查法，根據故障表現判斷故障大概位置，人為的段開電伴熱帶。此種方法存在判斷不準確需要反復斷開電伴熱帶的問題，同影響和縮短了電伴熱帶的使用效率和使用壽命，嚴重影響冬季生產安全。

3 電伴熱帶安裝使用注意事項

在安裝使用過程中根據電伴熱帶自身特點，加強對其的檢查維護，避免施工過程中的人為損傷，對減少維修次數延長電伴熱帶的使用壽命和提高工作效率有很大幫助。

由于電伴熱帶彎曲半徑-20℃時為25.4mm，-30℃時為35.00mm，所以施工放電伴熱帶時不要打硬折或長距離的在地面拖拉，以防損壞。電伴熱帶的最大敷設使用長度應小于100米；電伴熱帶安裝時最小彎曲半徑應不小于其厚度的5倍；電伴熱帶安裝時必須使用尾端盒，防止尾端芯線連接造成短路；在容器上安裝時，電伴熱帶應纏繞在容器中下部，通常不超過容器高度的2/3，一般為l/3。

對管道電伴熱系統應每年進行至少一次例行檢查，入冬前必須進行一次全面電路檢查；對發現任何電熱帶、配件、保溫層或防水罩有損壞處應立即進行更換和維修。

4 結語

電伴熱帶因其節能顯著、能耗低、可靠性高、沒有“跑、冒、滴、漏”現象等優點已應用于油氣生產集輸管網，伴隨著電伴熱的廣泛應用，投產井排采時間延長，保障電伴熱帶連續運行的技術和措施越來越重要，其檢測和維護技術也需要更多的探討研究和實踐摸索。

[1]丁艷慧.電伴熱帶在液體物料管線上的應用[J].安全、健康和環境，2011,10(7):26:28.

[2]管維鈞,張帥,劉國豪等.輸油管道站場電伴熱帶能耗測試與分析[J].石油石化節能,2015,1(3):4:5.

[3]鞏方正.串聯型電伴熱帶故障查找及施工注意事項[J].廣東化工,2015,42(296):122:123.