电伴热运行可靠性性能分析及应用(桑南站).docVIP

电伴热运行可靠性性能分析及应用 电力工程部塔里木运行项目部桑南站 2010年5月 一、电伴热应用情况介绍： 电伴热作为给设备过冬提供保障的保温材料，已经在塔里木油田几个作业区得到了广泛应用，个别作业区的冬防保温全部依赖电伴热带。2005年投产的桑吉作业区桑南站使用了电伴热作为冬防保温材料。桑南站的使用量为5多千米。到目前为止已经使用了五年有余，已发现多处绝缘损坏现象，甚至发生短路烧毁电伴热的现象，根据此情况希望各站主管和桑吉作业区领导将电伴热进行更换。 二、电伴热平稳运行的重要性： 随着电伴热带的大量使用，克拉、桑吉和英买作业区冬防保温全部依赖电伴热带，所以电伴热带的安全平稳运行是这几个作业区冬季能否安全平稳运行的重要保障。最近桑南站电伴热出现了一系列问题，，给桑南站的冬季安全运行带来了极大的隐患。运行时间越长出现的问题就越多，一方面要保障桑南站、桑转、解站和吉拉克站的冬季安全运行就必须保障电伴热带的安全运行；另一方面电伴热带价格昂贵，这给作业区增加了昂贵的成本。如何确保电伴热带的安全平稳运行，已成为迫不及待的问题。 三、电伴热带运行中出现的问题： 1、桑吉作业区使用的电伴热带均为10QTVR2-CT 220V、VLQTVR2-CT 380V 的电伴热带，产地为中国。厂家承诺使用寿命五年。电伴热系统经过几年的运行后都出现下列问题： 1）、安装不规所造成的各种问题: (1)、安装的电伴热带没有紧贴保温设备管壁安装，以及没有按规定方法缠绕(图1,图2)，导致这些电伴热带没有起到伴热效果，无法达到需求的伴热效果。 图1 图2 （2）、安装人员装保温层时,在打孔时,将伴热带打穿(图3)，导致开关跳闸。 图3 （3）、制做电伴热首头不合规范(图4)，导致开短路跳闸。 图4 （4）、电伴热安装未考虑防水，尾端进水(图5)短路，导致开关跳闸。 图5 （5）、施工人员在安装电伴热接线盒时，没考虑接线盒进水的进水的可能，造成接线盒进水结冰(图6)，最终造成端子排短路。 图6 （6）、在包保温铁皮时，电伴热没有完全固定好，造成伴热带与保温铁皮相互磨损，最终 造成伴热带破损(图7)短路。 图7 2）、一些在2004年、2005年安装使用的电伴热带出现了工作不正常，发热效果低，达不到工艺的保温效果。（该现象大面积出现） 3）、同一根电伴热带出现一段热一段不热等现象。 4）、弯曲的电伴热出现了不热的现象。 5）、电伴热老化速度快。 2、桑吉作业区电伴热带使用型号为：电伴热型号 10QTVR2-CT 220V、VLQTVR2-CT 380V 出现的问题为： 1）、电伴热短路造成着火。 2）、同一根电伴热带出现一段热一段不热等现象。 3）、使用时间长的电伴热带发热效果降低。 4）、电伴热接线盒容易进水，造成伴热工作不正常。 5）、安装时将绝缘层损坏。 四、问题分析 1、自限式电伴热带工作原理： 图8 自限式电伴热带内部都是相当于无数个发热电阻的并联回路（图8）组成自调控发热内芯。从下图中的“冷、暖、热”区域可以看出在低温时导通路径增多，从而允许更大的电流流经母线，在高温时聚合物扩张，导通路径减少，从而减少了伴热线的功率输出（图9）。 图9 自限式电伴热带结构 2、对电伴热带取样（桑南站电伴热带） 取样原则：将运行中的电伴热和新的电伴热中各抽取1根进行比较测试。测试工具：摇表；测试环境：室内室温、防水、破坏下测试。 测试方法：1）把电伴热带按新和运行中的分组测试。参与测试的电伴热带的初始长度均为3米，直接在伴热带的摇表测试，依次测试所截取电伴热带在不同长度(3米→2米→1米)情况的电阻。测试结果如下（一）表格： 2) 将电伴热带按新和运行中的分组测试。参与测试的电伴热带接通电源，将其放入水中，运行两小时后，测试温度并摇其绝缘电阻。测试结果如下（二）表格： 一、电伴热带抽样测试数据(绝缘) 序号 运行 新 型号 60FSEW2-CT 10QTVR2-CT 220V 功率 60W/m 60W/m 电阻(3米长、欧姆) 116.2 50 电阻(2米长、欧姆) 156.5 75 电阻(1米长、欧姆) 284 147 二、电伴热带抽样测试数据（防水、温控） 序号 运行 新 型号 60FSEW2-CT 10QTVR2-CT 220V 功率 60W/m 60W/m 温度 22.1 38.5 电阻 120.3 55 小结:同一根1米长的电伴热带截成2段的测试电阻值存在明显差异的数据为加粗字体。电阻值较大的电伴热带其弯曲程度也很大（图12）。进一步剖开电伴热带，从最内层的黑色半导体材料看不出弯曲情况（图13），只能