油气田生产现场电伴热带安全性能分析与应用

张明（中石油煤层气有限责任公司，山西 太原 030000）

油气田生产现场电伴热带安全性能分析与应用

张明（中石油煤层气有限责任公司，山西 太原 030000）

自控温电热带的原理是导电聚合物具有很高的电阻正温度系数特性，能随温度变化自动调节输出功率，同时自动限制加热温度。自控温电热装置具有安全可靠、节能环保、便于控制等优点，避免了因为季节变化等原因导致冻堵设备管线情况的出现，从而影响生产的状况，该装置在石油天然气工程中得到了广泛的应用。本文通过对现场选用的用于防止井口采油树及气管线水管线冻堵的DBR-P/J-25-220低温自限温电热带工作原理，结合用于冬防保温的电伴热带使用现状，对运行过程中出现的故障原因进行了分析，介绍了故障点定位监测方法，最后对伴热带使用运行中提出几点保障电伴热带正常运行的注意事项。

电伴热带；安全性能；分析与应用

电伴热带可以广泛地应用于液态气态物体在管道中输送和罐体的防冻保温、维持工艺温度、加热公路、坡道、人行横道、屋檐及地板等[1]。油气田生产现场排采井的井口采油树、管线及容器内介质的温度是保证冬季生产工作过程中比较重要的控制参数。目前部分单位管线保温的设备选用的是DBR-P/J-25-220型低温自限温电热带，用电能来维持管线和容器内部介质的操作温度。

1 DBR-P/J-25-220型电伴热带

1.1 工作原理

DBR-P/J-25-220，是低温自限温基本屏蔽型电伴热带，由导电聚合物做的两条平行的金属导线和发热体及绝缘保护套构成。其特点是导电聚合物能随温度变化自动调节输出功率和加热的温度。电接通电源后，通电流后使导电聚合物升温，其电阻随即增加，当温度升至某值之后，电阻大到可以阻断电流，这时温度不再升高。当温度升高时，导电聚合物微分子膨胀，碳粒渐渐分开，导致电路中断，电阻增加，伴热带功率输出自动降低；当温度降低时，导电聚合物微粒间距收缩变小，碳粒相应连接起来形成电路，伴热带发热功率自动上升；当温度处于某一稳定区间时，系统的热输出达到稳定状态，使得其具有温度自限性[1]。

图1 电伴热带工作原理图

1.2 DBR-P/J-25-220技术指标

DBR-P/J-25-220伴热带温度范围：最高工作温度65±5℃；绝缘电阻：电缆长度100m，恒温水域75时，测试绝缘电阻最小值20兆欧，有屏蔽或者防爆防护型，室温20时用2500VDC在屏蔽层与导电纤芯之间摇试1分钟，绝缘电阻最小值为1200兆欧。

2 电伴热带的安全运行

电伴热带的常见故障主要是在施工、保温过程中会经常造成伴热带损伤。在保温过程中经常会出现伴热带绝缘层破损的情况，破损处绝缘下降甚至直接造成对管线接地，形成伴热故障，伴热带包在保温层内侧，故障点很难查找。

电伴热带故障点的精确查找一直是电伴热应用中的难点，目前部分单位采用的电伴热故障排查方法是最传统的分段断开排查法，根据故障表现判断故障大概位置，人为的段开电伴热带。此种方法存在判断不准确需要反复断开电伴热带的问题，同影响和缩短了电伴热带的使用效率和使用寿命，严重影响冬季生产安全。

3 电伴热带安装使用注意事项

在安装使用过程中根据电伴热带自身特点，加强对其的检查维护，避免施工过程中的人为损伤，对减少维修次数延长电伴热带的使用寿命和提高工作效率有很大帮助。

由于电伴热带弯曲半径-20℃时为25.4mm，-30℃时为35.00mm，所以施工放电伴热带时不要打硬折或长距离的在地面拖拉，以防损坏。电伴热带的最大敷设使用长度应小于100米；电伴热带安装时最小弯曲半径应不小于其厚度的5倍；电伴热带安装时必须使用尾端盒，防止尾端芯线连接造成短路；在容器上安装时，电伴热带应缠绕在容器中下部，通常不超过容器高度的2/3，一般为l/3。

对管道电伴热系统应每年进行至少一次例行检查，入冬前必须进行一次全面电路检查；对发现任何电热带、配件、保温层或防水罩有损坏处应立即进行更换和维修。

4 结语

电伴热带因其节能显著、能耗低、可靠性高、没有“跑、冒、滴、漏”现象等优点已应用于油气生产集输管网，伴随着电伴热的广泛应用，投产井排采时间延长，保障电伴热带连续运行的技术和措施越来越重要，其检测和维护技术也需要更多的探讨研究和实践摸索。

[1]丁艳慧.电伴热带在液体物料管线上的应用[J].安全、健康和环境，2011,10(7):26:28.

[2]管维钧,张帅,刘国豪等.输油管道站场电伴热带能耗测试与分析[J].石油石化节能,2015,1(3):4:5.

[3]巩方正.串联型电伴热带故障查找及施工注意事项[J].广东化工,2015,42(296):122:123.