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集肤效应电伴热在石油化工行业液硫管道上的应用
- 分类:行业动态
- 作者:
- 来源:
- 发布时间:2022-08-19 17:04
- 访问量:
【概要描述】由于液硫的黏度受温度影响比较到,为了保证其良好的流动性,一般需要管道维持温度在130-160℃左右。越来越多的石油化工企业采用电伴热的方式对液硫进行保温。
集肤效应电伴热在石油化工行业液硫管道上的应用
【概要描述】由于液硫的黏度受温度影响比较到,为了保证其良好的流动性,一般需要管道维持温度在130-160℃左右。越来越多的石油化工企业采用电伴热的方式对液硫进行保温。
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- 发布时间:2022-08-19 17:04
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石油化工行业目前对原油中的硫含量进行回收,硫磺产品以固体成型包装和液体输送两种方式出厂。考虑到成本、操作简易成都,能耗消费等问题,石油化工行业一般会以液硫管道输送为主要的硫磺出厂方式。
由于液硫的黏度受温度影响比较到,为了保证其良好的流动性,一般需要管道维持温度在130-160℃左右。原本行业内大多数会采用蒸汽夹套伴热,但因为涉及到长距离液硫的输送,蒸汽夹套伴热成本高,凝结水回收困难,夹套内漏造成管道阻塞难以处理,因此越来越多的企业采用电伴热的方式对液硫进行保温。
2021年,华宁就为石油化工企业供应了集肤效应电伴热系统,有效的解决了液硫管道伴热保温问题。120kt/a硫磺回收装置液硫换线全场约1850m,管径为DN250,液硫泵输送能力约300t/h。
集肤效应电伴热系统原理
SECT 的原理基于交流电的“集肤效应”和“邻近效应”,由于钢管有极强的导磁性,即使在工频电压下也会产生显著的集肤效应。所谓集肤效应,就是当交流电通过碳钢导体的电流逐渐趋肤在导体表面的一种现象,而邻近效应是一对通以反向等电流电体间的一种电磁现象,在加热管中的电缆和热管间通过电流时,加热管上电流逐渐趋肤在加热管内壁,而正是这薄薄的内壁产生的焦耳热来满足伴热的需要。集肤效应电伴热系统产生焦耳热主要来自于三部分:
1)、集肤电缆通电时,碳钢管上发出的热量,此热量是集肤电伴热系统的主要热量来源。
2)、碳钢管内部电缆产生的热量。
3)、碳钢管内磁滞损耗产生部分热。
在一个集肤效应装置中,绝缘导线(SECT 线)穿过具有强磁性的钢管并与钢管尾端相连接,钢管的首端与绝缘导线分别接电源的零线和相线,施以工频或中频交流电压,电流通过导线和钢管形成回路产生焦耳热。由于钢管的尺寸、材质、交流电频率之间存在一定的关系,交流电并非均匀地流经钢管截面,而是集中流过自其内表面起的某一深度内,电流密度按指数规律减少,在钢管外表面电压电流几乎为零,很安全。因此可以将 SECT管直接焊接在输送管上,使之成为高效热源。SECT管产生的热量通过焊缝及导热胶泥迅速传给输送管,起到伴热作用。
集肤效应电伴热参数
序号 |
项 目 |
硅烷交联 |
FEP氟塑料 |
PFA高温氟塑料 |
钢铠集肤电缆 |
1 |
电缆型号 |
JFHCL1-J2 |
JFHCL1-J3 |
JFHCL1-J4 |
JFHCL1-J5 |
2 |
标称截面积(mm²) |
5-90 |
5-90 |
5-90 |
5-30 |
3 |
绝缘护套(层) |
2-5 |
2-5 |
2-5 |
1 |
4 |
电源供电电压 |
220-35000V |
220-35000V |
220-35000V |
220-35000V |
5 |
工作电压(V) |
0.3V-15KV |
0.3V-15KV |
0.3V-6KV |
0.3V-1KV |
6 |
工作频率(Hz) |
50-4000 |
50-4000 |
50-4000 |
50-4000 |
7 |
20℃绝缘电阻不小于(MΩ) |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
8 |
击穿检验(kV) |
15 |
15 |
15 |
15 |
9 |
工作温度(℃) |
-40-110℃ |
-40-180℃ |
-40-230℃ |
0-500℃ |
10 |
整体拉断力不小于(N) |
20000 |
20000 |
20000 |
50000 |
11 |
最小弯曲半径mm |
260 |
260 |
260 |
260 |
12 |
加热功率(w/m) |
3-270 |
3-270 |
3-270 |
3-90 |
集肤效应电伴热优势
序号 |
特点 |
集肤效应伴热 |
电缆伴热 |
电热带伴热 |
蒸汽伴热 |
1 |
伴热距离 |
长 |
短 |
短 |
短(末端温度低) |
2 |
电源供电点 |
少 |
多 |
多 |
|
3 |
伴热功率 |
大 |
小 |
小 |
小 |
4 |
伴热效果 |
好 |
一般 |
一般 |
一般 |
5 |
伴热管敷设 |
直接焊接 |
捆扎 |
捆扎 |
捆扎 |
6 |
自动化控制 |
方便 |
控制点多 |
控制点多 |
无法实现 |
7 |
维修 |
方便 |
难度大 |
难度大 |
难度大 |
8 |
局部伴热 |
一般 |
好 |
好 |
好 |
9 |
安全可靠性 |
好 |
一般 |
一般 |
好 |
10 |
施工费用 |
较高 |
较高 |
较高 |
低 |
11 |
运行费用 |
低 |
低 |
低 |
高 |
12 |
维修费用 |
低 |
高 |
高 |
低 |
13 |
管理 |
方便 |
方便 |
方便 |
方便 |
14 |
使用寿命 |
20-30年 |
5-15年 |
3-10年 |
3-8年 |
15 |
地下管线 |
适用 |
不适用 |
不适用 |
不适用 |
从表中可以看出,蒸汽伴热系统的伴热距离短,末端温度低,而且无法实现自动化控制。电缆伴热和电热带伴热比较适合局部伴热和短距离伴热,例如对阀门、阀件、旁通、短节和站内短管线的加热和伴热。对于中、长距离的管线伴热,由于单根伴热电缆功率较小、电源供电较多,一旦发生问题、维修比较困难,需要将所有的保温层拆除掉才能更换伴热电缆。而集肤效应伴热具有安全性高、可靠性强、维护方便、伴热温度高(采用碳钢管伴热温度可达到230°)、功率密度大、伴热距离长(一个电源的伴热距离最长可达到25公里)等特点,适用于长输管线 、各种口径管线、伴热温度较高的场合,是最安全、可靠、经济的长距离伴热方式 ,因此在各种管线集输中得到了广泛的应用。
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