伴熱儀表管在海洋工程中的安裝應(yīng)用分析

趙丹，魏麗，賈明鑫，何小濤，張衛(wèi)濤

（海洋石油工程（青島）有限公司，山東 青島 266520）

在嚴(yán)寒地區(qū)的海洋技術(shù)中，超低溫很可能導(dǎo)致物質(zhì)的主要參數(shù)發(fā)生變化。為了更好地使測試儀表的主要參數(shù)，保證主要參數(shù)的準(zhǔn)確性，必須在儀表管中引入伴熱儀表管和保溫層，保持良好的發(fā)熱性，達到建設(shè)工程要求的溫度。

伴熱儀表管分為兩種，一種是由伴熱儀表管、隔熱層、儀表管組成的自伴熱儀表管；另一種是由隔熱層、儀表板、蒸汽伴熱儀表管組成。其中，伴熱儀表管應(yīng)用廣泛。

1 伴熱儀表管的作用、特點及組成

1.1 伴熱儀表管的作用

海洋石油平臺上的伴熱儀表管系統(tǒng)的主要功能是石油行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)施中的各種輸油管道、污水管道、輸水管道以及部分連接管道、閘閥和器具，給它加熱溫度并保持。伴熱儀表系統(tǒng)的伴熱儀表管可以將管道和器皿內(nèi)的液體溫度保持在5℃，以保證液體不結(jié)冰。

伴熱儀表管的關(guān)鍵原理是根據(jù)伴熱儀表管的媒體釋放一定的熱量，并根據(jù)直接或間接的熱量來填補伴熱儀表管造成的損壞。這是升溫、隔熱或防寒的所有正常工作標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 伴熱儀表管的特點

除了伴熱儀表管，蒸汽伴熱儀表管也用于工業(yè)生產(chǎn)，以滿足相關(guān)加工工藝規(guī)定。與傳統(tǒng)的蒸汽伴熱儀表管相比，伴熱儀表管具有以下優(yōu)點。

（1）伴熱儀表管設(shè)備簡單，熱度適中，溫度準(zhǔn)確，反應(yīng)迅速?？赏瓿蛇h程控制和遠程控制，有利于完成自動化技術(shù)管理方法。（2）穩(wěn)定性高，防爆型，防火安全，全天候工作特性，使用壽命長，傳輸過程中不泄漏，無空氣污染。（3）節(jié)約資源，伴熱儀表管換熱器效率高可達90%～96%。（4）選擇蒸汽或沸水伴熱儀表管時，為了更好地保證較遠的管道溫度并兼顧沿路的熱損失和泄漏，必須在較近的點進行熱補償，且伴熱儀表管不存在超溫補償問題。這是因為伴熱儀表管在所有線路長度上的放熱反應(yīng)是對稱的。（5）保護生態(tài)環(huán)境，減少環(huán)境污染，節(jié)約不銹鋼板。（6）設(shè)計方案用工少，施工方便簡單，維護簡單。

1.3 伴熱儀表管系統(tǒng)的組成

現(xiàn)階段，基礎(chǔ)深海平臺伴熱儀表管系統(tǒng)的開關(guān)電源使用230V工作電壓。根據(jù)380V/230V伴熱儀表管，變壓器送至伴熱儀表管，然后通過開關(guān)電源端子、伴熱儀表管、二通（或三通）和尾部連接器產(chǎn)生詳細的控制回路。伴熱儀表管系統(tǒng)組成的關(guān)鍵如下。

（1）伴熱儀表管變壓器。（2）伴熱儀表管配電箱。（3）開關(guān)電源端子、伴熱儀表管、伴熱儀表管接線設(shè)備、二通、三通及尾部。（4）安裝伴熱儀表管等的管件。

2 伴熱儀表管的安裝程序

2.1 材料的檢查

（1）首先檢查原材料在整個運輸過程中的損壞情況，并將損壞情況報告托運人解決。（2）確定伴熱儀表管的種類及其合適的原材料和總數(shù)。查看包裝木箱和桶的序列號、長度、產(chǎn)品描述、凈重和訂單號。將木箱和木桶上的信息內(nèi)容與發(fā)貨單和采購單進行比較，以確定合適的原材料。（3）在驗證原材料信息的準(zhǔn)確性后，必須對伴熱儀表管進行測試，以確保電氣設(shè)備特性的一致性。另外，伴熱儀表管的母線槽與伴熱儀表管的金屬材料手工編織層之間至少應(yīng)安裝一個500VDC兆歐表。根據(jù)IEEE515規(guī)范的建議，高分子絕緣層伴熱儀表管的檢測工作電壓為2500VDC。（4）由于伴熱儀表管存放在滾動桶內(nèi)，為了更好地保養(yǎng)伴熱儀表管，應(yīng)將木制滾動桶存放在室內(nèi)，避免水或大雨等環(huán)境，除非是使用保護罩蓋住它。

2.2 安裝前的準(zhǔn)備工作

（1）安裝前，理清管理器上的標(biāo)記，準(zhǔn)確定位攝像機和探測器的頂部。開卷是用專門技術(shù)的開卷機進行的，開卷機必須放置在控制鋼絲繩卷筒直徑2.5倍的位置。其中，應(yīng)考慮鋼絲繩卷筒高寬比中間200～250mm的垂直偏移。明確管束的長度和總管數(shù)，防止連續(xù)開卷和收卷導(dǎo)致“冷加工硬化”或損壞管束。（2）將鋼絲繩卷筒準(zhǔn)確定位，確保護罩從鋼絲繩卷筒拉入最不易接近的節(jié)點，從該節(jié)點逐漸安裝，再回到鋼絲繩卷筒開始工作。另外，為了保證伴熱儀表管的實際效果，在工作現(xiàn)場不要斷開伴熱儀表管。（3）若要放卷拉直，需將管道的松散端按一定平面固定好，然后將手動卷盤或鋼絲繩卷盤翻過來。如果有必要進一步理順?biāo)瑸樵摴芴砑舆m當(dāng)?shù)闹С帧?/p>

3 安裝方法

3.1 水平鋪設(shè)

（1）伴熱儀表管可以安裝在電纜卷筒上或使用一些支撐點線槽進行安裝。具有支撐點和維護伴熱儀表管的功能。（2）水平鋪裝時，距離一定時應(yīng)通過獨立顯卡或伴熱儀表管束固定。此外，充分考慮熱脹冷縮等條件，并按一定間隔預(yù)留容量。例如，每30m的管需要300mm。（3）為了更好地防止伴熱儀表管被踩踏，防止路人跌落，防護人員必須在路人經(jīng)過的區(qū)域安裝電纜槽后蓋。（4）伴熱儀表管必須每6m對探測器保持一定的切線斜度偏轉(zhuǎn)，有利于管內(nèi)物料的介質(zhì)流通。

3.2 垂直鋪設(shè)

（1）伴熱儀表管可以在電纜卷筒上或使用一些支撐點線槽進行安裝，使其具有伴熱儀表管的支撐點和維護功能。（2）垂直安裝時，每隔3～4.5m用獨立顯卡或扎帶固定。固定間距應(yīng)采用獨立顯卡或伴熱儀表管束固定。此外，充分考慮熱脹冷縮等條件，并按一定間隔預(yù)留容量。例如，每30m的管需要300mm。（3）如果垂直路徑偏離位置，則按照路線將防護裝置抬起到足以修復(fù)偏離位置的位置。需要注意的是，不應(yīng)破壞防護罩的內(nèi)部組件。

4 注意事項

（1）鋪設(shè)伴熱儀表管時，必須使用合適規(guī)格的專用工具，拉力不得超過制造廠要求的抗拉強度。安裝管束時，安裝后所有管道均無應(yīng)變。管的橫截面不得壓平、扭結(jié)或起皺。盡可能使用具有有效設(shè)備的數(shù)控彎管機，以確保彎曲始終如一。當(dāng)彎曲半徑超過254mm時，請使用木制鋼絲繩卷筒或線軸。彎曲半徑關(guān)鍵要求的主要參數(shù)見表1。將控制線盤放在線垛的頂部或底部，并與線盤平行，以減少掛線實際操作時的整體滑動摩擦。起吊鋼絲時，必須有人站在末端，防止拉力結(jié)束時鋼絲繩卷筒再次轉(zhuǎn)動，從而避免護罩過度彎曲。（2）當(dāng)管束需要繞過拐角時，特別是在鋒利的邊緣時，可以使用活動滑輪或滾輪，以防止損壞管束。為便于安裝和維護，不僅要合理使用一些電纜槽、轉(zhuǎn)角、線槽、支架和工字梁等給予支撐點。線與線之間保持一定的間隙，嚴(yán)禁將管固定在一起。（3）必須使用防紫外線塑料扎帶將控制器固定在電纜卷筒上，或在安裝線槽支架的情況下，嚴(yán)禁損壞或變形隔熱層和外護套。（4）當(dāng)水平和垂直鋪設(shè)路徑較長時，可用角鐵支撐伴熱儀表管。必須注意角鐵的尺寸比管徑大12mm左右，這樣才能保持儀表的管理作用。為了更好地避免角鐵內(nèi)積水，角鐵應(yīng)放在護板上。

表1 彎曲半徑

5 伴熱儀表管的測試及記錄

（1）第一次全面檢查管理，確保管理正確固定在支撐點結(jié)構(gòu)上，保溫和外護套沒有變形，所有彎頭沒有扭結(jié)和皺紋，沒有壓扁。（2）目測管束是否在整個運輸過程中造成了損壞。必須對伴熱儀表管進行檢測，以確保電氣設(shè)備特性的一致性。同時，根據(jù)IEEE515規(guī)范的建議，高分子絕緣層伴熱儀表管的檢測工作電壓為2500VDC，MI為1000VDC；最小電阻必須為20×106Q，并在加工后填寫現(xiàn)場檢驗報告。①將兆歐表的正極接到伴熱儀表的母線槽上。②將兆歐表的負(fù)極連接到金屬材料的手工編織層上。③開啟兆歐表并記錄讀數(shù)。讀數(shù)在20×106Q到無窮大之間的讀數(shù)是可以接受的，小于20×106Q的讀數(shù)很可能代表伴熱儀表管的高分子絕緣層絕緣損壞。再次檢查伴熱儀表管的手工編織層與伴熱儀表管部件之間是否有物理損壞；外護套上的小傷口或劃痕不會進一步穿透手工編織層，在電絕緣護套的條件下不易危及兆歐表得讀數(shù)值。（3）將管理器連接到智能終端前清潔管道。在等于或超過系統(tǒng)常用工作壓力的標(biāo)準(zhǔn)下，檢查控制回路是否有泄漏，或者最好進行一次合適的壓力測試。如果所有蒸汽和/或整個過程泄漏，修復(fù)泄漏。（4）安裝工作完成后，再次檢查伴熱儀表管，并填寫現(xiàn)場檢查報告。（5）使用合適的附件模塊對每個控制器的所有開口端進行有效接線和密封。（6）接通開關(guān)電源，記錄控制板和隔離開關(guān)的信息內(nèi)容。確保所有接線端子、溫度控制器和電纜螺帽有效固定。溫度控制器（如果有）配備手動設(shè)置并在額定電流下插入5min。記錄工作溫度，準(zhǔn)確測量并記錄伴熱儀表板管道連接處電源電路的工作電壓和電流，并填寫現(xiàn)場檢查報告后進行。

6 結(jié)語

伴熱儀表管可以保證儀表主要參數(shù)的可靠性，從而保證一切正常運行。同時，正確的安裝和使用是保證其實際效果的基礎(chǔ)。隨著深海二期工程設(shè)計和原材料的深入應(yīng)用，我國海洋工程項目工作將進入一個新的發(fā)展環(huán)節(jié)。如今，我國海洋工程項目領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，全球嚴(yán)寒地區(qū)深海建設(shè)項目的運營規(guī)模也在不斷發(fā)展。在這種情況下，伴熱儀表管的使用也將變得更加普遍。