1、中國石化集團蘭州設計院標準SLDI333C06-2001電伴熱設計導則0新制定全部顧英張彥天鄭明峰修改簡要說明修改編制校核審核審定日期標頁碼記2001-01-08 發(fā)布 2001-01-15 實施中國石化集團蘭州設計院目錄第一章總則第二章電伴熱型式簡介第一節(jié)電熱帶第二節(jié)撓性電熱板第三章電伴熱設計和選型第一節(jié)電伴熱的應用范圍第二節(jié)電伴熱的選用原則第三節(jié)熱損失計算第四節(jié)電伴熱產(chǎn)品選型及長度確定第四章電伴熱的安裝第一節(jié)電伴熱帶的安裝第二節(jié)撓性電熱板的安裝第五章電熱帶的施工第一節(jié)電熱帶施工的一般要求第二節(jié)電熱帶施工前的準備第三節(jié)電熱帶的施工第四節(jié)保溫工程第五節(jié)施工注意事項第六章?lián)闲噪姛岚宓氖┕さ谝还?jié)撓

2、性電熱板施工的一般要求第二節(jié)撓性電熱板施工前的準備第三節(jié)撓性電熱板的施工第七章設計文件第一章總則本導則適用于石油化工裝置中對伴熱有特殊要求的場合。電伴熱僅適用于二區(qū)防爆場所和非防爆區(qū)域。本導則與國標、部標有矛盾時，按國標、部標的規(guī)定執(zhí)行。第二章電伴熱型式簡介第一節(jié)電熱帶串聯(lián)式電熱帶串聯(lián)式電熱帶如一般的兩條發(fā)熱的電阻絲一樣，在每條電阻線上包有兩層聚四氟乙烯樹脂（鐵弗龍樹脂 TEFLON RESIN）絕緣材料，也可在其外圍加不銹鋼補強網(wǎng)。此種電熱帶絕緣性佳，且富有耐藥品性及耐腐蝕性，本身重量輕，易于施工，可用于二區(qū)防爆危險場所。但此種電熱帶是依其長度的長短而改變其輸電功率的?，F(xiàn)場施工配管的實際長度

3、往往與配管設計長度不同，因此在電熱帶敷設前，必須確實地對此電熱帶的輸電功率與現(xiàn)場配管的實際長度認真核實。這是選擇此種電熱帶不便之處。串聯(lián)式電熱帶見圖2.1.1圖 2.1.1串聯(lián)式電熱帶構造圖并聯(lián)式電熱帶并聯(lián)式電熱帶又稱恒功率型電熱帶。此種電熱帶可避免串聯(lián)式電熱帶在選用設計上的不便之處。并聯(lián)式電熱帶又分為單相供電和三相供電方式。單相并聯(lián)式電熱帶是在兩條平行的電源導線上，包覆一層電氣絕緣性能佳且具有耐熱性及柔軟性的樹脂，在其周圍纏繞可發(fā)熱的鎳鉻絲，再在其上加一層絕緣材料而成。電熱絲與電源導線構成許多并聯(lián)相等的單元發(fā)熱節(jié)，從而形成一個連續(xù)的發(fā)熱體。當接通電源后，電熱帶單位長度上功率相等，電熱帶長度愈

4、長，輸出電功率愈大。所以它消除了串聯(lián)式電熱帶需預制長度的缺點，又能任意切割。單相并聯(lián)式電熱帶構造圖三相并聯(lián)式電熱帶是在單相并聯(lián)電熱帶基礎上的發(fā)展。它是采用 A B C三根銅線作電源導線，外包電絕緣層，發(fā)熱電阻絲均勻纏繞于三根電源導線絕緣層外。每隔一定間距將電阻絲與電源導線連接，形成發(fā)熱電阻回路。發(fā)熱電阻連接在整個電熱帶的長度上，分別依次為 AB發(fā)熱電阻， BC發(fā)熱電阻， CA發(fā)熱電阻，反復循環(huán)，形成一個連續(xù)的發(fā)熱體。此種結構保持了電熱帶能任意切割，而每米發(fā)熱量恒定。12 3： A 相 B 相 C相電源線 4：電源線絕緣層5：發(fā)熱電阻絲6 7 8：電源線和電阻絲連接頭9：外護套絕緣層10：銅絲編

5、織外護套BC發(fā)熱電阻 AB 發(fā)熱電阻CA發(fā)熱電阻銅絲編制層接地三相并聯(lián)式電熱帶構造圖溫度自控式電熱帶溫度自控式電熱帶又稱自限式電熱帶，此種電熱帶系隨溫度的上升，電流量遞減，輸電動率也隨之減小而能自身控制溫度的電熱帶。這種電熱帶的構造是在兩條平行的電源導線間包復一發(fā)熱體，該發(fā)熱體是隨溫度變化而電阻值顯著變化的一種柔性的特殊半導體材料。當被伴熱物料溫度升高時，發(fā)熱體電阻值上升，電流下降，放熱量減小，輸電功率下降。當被伴熱物料溫度降低時，發(fā)熱體電阻值下降，電流上升，放熱量增加，輸電動率增加。借此原理，可穩(wěn)定地控制物料的輸送溫度。由于電熱帶上的每一點都具有上述溫度控制功能，所以不會有整體或局部過熱的危

6、險性。溫度自控式電熱帶結構圖管道溫度自控式電熱帶溫度輸電功率圖上述串聯(lián)式、并聯(lián)式及溫度自控式電熱帶皆適用于二區(qū)防爆場所，且可與溫控器配套使用。第二節(jié)撓性電熱板對小型貯槽、容器類設備最適合采用電加熱板伴熱。電熱板是電阻發(fā)熱體與接地格子以涂有耐熱橡膠的玻璃纖維布包復，經(jīng)高溫高壓成型。它具有柔軟、質(zhì)輕、耐腐蝕及耐水性能。厚度為 2.3mm3.2mm。在 -28 的低溫時也不失其柔軟性而易于施工。電熱板適用在120以下的貯槽及容器類的保溫伴熱，且可與溫控器配套使用。電熱板施工簡單，將電熱板上涂以可傳熱的粘著劑，壓在槽壁上，然后以鋁膠帶固定即可（鋁箔上涂有粘結劑稱鋁膠帶）。一塊電熱板只需20 分鐘即可安

7、裝完畢。電熱板適用于二區(qū)爆炸危險場所。電熱板外形圖電熱板結構示意圖第三章電伴熱設計和選型第一節(jié)電伴熱的應用范圍隨著石油化學工業(yè)的不斷發(fā)展，對化工物料伴熱溫度的嚴格控制，采用電伴熱的方式日益為人們所重視。以下幾種情況可選用電伴熱方式：一、管道直徑較小，且配管復雜；二、物料的輸送溫度控制要求嚴格；三、不能就近得到蒸汽；四、非金屬管道或防腐非金屬襯里管道；五、蒸汽伴熱施工困難之處。電伴熱帶可使用在管道、貯槽、容器等各種表面上，且可適用于下述環(huán)境：工區(qū)爆炸危險場所和非爆炸危險場所；含有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境；在石油化學工業(yè)中，電伴熱常用于下述幾種范圍：一、燃料油、化學藥品或熱水等保溫伴熱；二、一般管道防凍；

8、三、嚴格控制作業(yè)溫度的液體管道伴熱；四、貯罐保溫伴熱；五、塑料管伴熱；六、貯罐分水包防凍；七、儀表管道伴熱。第二節(jié)電伴熱的選用原則電熱帶一般用于管道伴熱，也可以纏繞在小型容器上伴熱。電熱板用于貯槽、容器的保溫伴熱。串聯(lián)式電熱帶由于其設計功率必須在施工前與現(xiàn)場配管實際長度進行核實，常常引起設計修改，一般不宜選用。并聯(lián)式電熱帶并聯(lián)式電熱帶有普通型和加強型。加強型電熱帶是在普通型電熱帶外層再包復一層絕緣材料。它的機械強度高、防腐力強。但導熱性能略低于普通型電熱帶。它適合埋地或有腐蝕氣體的場合。產(chǎn)品特點：a. 單位長度功率相等，不能自行調(diào)節(jié)溫度。在使用時不能超過電熱帶產(chǎn)品最高的耐熱溫度，否則會引起電熱

9、帶絕緣材料早期老化或損壞。b. 由于單位長度功率相等，因此，它能在現(xiàn)場任意切割，施工方便，但應避免電熱帶交叉。c. 為保證伴熱效果，應盡可能與溫控器配套使用。供電箱內(nèi)開關具有過載、短路、接地漏電保護。當表面溫度超過設定值時，溫控器能發(fā)出訊號或跳開電源開關。d. 電熱帶的伴熱長度可以按單點電源、單向輸出設計，也可以按單點電源雙向輸出設計。不同生產(chǎn)廠家、不同型號及規(guī)格的電熱帶其允許的最大伴熱長度是不同的，應符合生產(chǎn)廠的產(chǎn)品說明。溫度自控式電熱帶產(chǎn)品特點：a. 溫度自控式電熱帶相當于若干并聯(lián)電阻，使用時可以任意長度切割。b. 雖然在同一條管道上，管徑不同，保溫材料厚度不同，液體流動條件不同，但可以在

10、同一個回路中進行伴熱。c. 管道有局部溫度變化時，溫度自控式電熱帶可以適應各種不同溫度工作。d. 在閥門和管件聯(lián)接處的外表面可以疊層纏繞，不會使物料過熱，也不會引起電熱帶自身過熱和燒毀。e. 可與溫控器配套使用，這樣更能進一步發(fā)揮溫度自控式電熱帶的優(yōu)越性。同時當電熱帶因壽命失效而不能調(diào)節(jié)溫度時，也能防止超過物料的安全輸送溫度。f. 便于設計選用，尤其是對熱損失計算、施工較難的工程。g. 溫度自控式電熱帶伴熱的長度一般不超過80 米。這是因為伴熱過長，起動電流過大（一般為正常工作電流的67 倍），供電困難。撓性電熱板：產(chǎn)品特點：a. 安裝方便。對老設備改造，不必破壞容器原有的全部保溫層，僅需在粘

11、貼部位打開部份保溫層。b. 適應性強，不管容器形狀、規(guī)格如何，撓性電熱板均能使用。c. 可與溫控器配套使用。注意：如果罐體內(nèi)為熱敏感物料（即不能承受高溫）或罐體為非金屬材料（如玻璃纖維、聚乙烯等） ，勿隨便使用電熱板。若要使用須與生產(chǎn)廠取得聯(lián)系。第三節(jié)熱損失計算管道做熱計算伴熱的意義是利用電熱帶產(chǎn)生的熱量來補償管道散失到環(huán)境的熱量，以維持管道的溫度。為了計算管道散失到環(huán)境的熱量，應確定以下幾個參數(shù)：TM管道內(nèi)流體必須維持的溫度；T 當?shù)刈畹偷沫h(huán)境溫度（歷年一月份平均最低溫度平均值）；管道尺寸；保溫層種類和厚度；管道是在室內(nèi)或室外，地上敷設或埋地敷設。上述參數(shù)確定后，可按下述步驟計算管道散失到環(huán)

12、境的熱量QB：第一步：計算溫差T T=TM-T AB（Wm）。如果管道在室內(nèi)，將 QB 乘上 0.9 。如果被伴熱管道是塑料管道，由于塑料的導熱性遠低于金屬，應再乘 0.6 0.7 系數(shù)。第三步：散熱量QBQT=QB×fQT 是管道真正的單位時間散熱量以瓦特米（W m）表示，伴熱的的就是補償保溫系數(shù)導熱系數(shù)保溫材料保溫系數(shù) (w/m)10 時玻璃纖維 (GlassFibre)1.00.036QT。礦渣棉 (MineralorRoekWool)1.060.038礦渣氈1.200.043(MineralFiberBlanket)發(fā)泡塑料 (FoamedElastomer)1.220.04

13、4聚氨酯0.970.035(RigidCellularPolyurethane)硅酸鈣1.600.056(CalciumSilicateBlock)設備散熱計算設備伴熱宜選用電熱板。所需撓性電熱板的塊數(shù)與罐體的表面積及罐體安裝使用場所、保溫層材質(zhì)、厚度等因素有關。計算公式如下：n=· /N式中：n所需撓性電熱板的塊數(shù)（取整數(shù)）；2Q被加熱罐體的熱損耗率（wm）。2A被加熱罐體的表面積（mN所選用的撓性電熱板的功率（w）。注：與表中參數(shù)不同時，可用插入法求得。罐體的隔熱層熱損耗率Q計算表維護溫度( )51020304050607080901001203835.940.148.757.7

14、66.876.386.095.9106.0116.6127.3149.7溫度 :最50159799228387-40 低7528.031.338.145.052.259.667.174.882.8191.0699.46116.9風速 :1007948024756.8762.4968.31715m/s12519.221.526.130.935.925.146.151.443.3747.6552.0580.361507485060135.0238.4842.0361.2414.616.419.923.627.321.135.039.129.3532.2535.2349.454370329741.4

15、511.813.216.119.022.028.331.666256869.9211.013.515.918.523.726.5939292厚3812.116.425.134.043.252.662.272.282.4792.95103.7126.3溫度 :環(huán)度503260514764.4572.6521-10 境759.5312.719.626.633.741.148.756.444.3150.0581.1598.85風速 :溫1006.58911282733.8238.1255.8668.0015m/s1255.068.8313.518.223.228.333.438.827.3230.8

16、042.5651.811504.076.7939619322.9425.8634.3841.893.405.4610.313.917.621.625.529.628.8735.154.572580638.3711.314.317.420.623.07.00145139.4611.914.617.320.19540388.2316.725.134.443.753.3063.4173.6194.95溫度 :度毫506.37155342.3350.1658.4575.40+20米754.4813.120.027.334.729.7535.2440.9052.56無 風1003.51657422.90

17、27.1331.3740.45速1252.839.2614.119.024.418.5822.0125.5432.931502.377.1308115.6618.5621.5327.675.7410.814.618.64.886958.8812.015.27.432510.012.756罐體材料：金屬保溫材料：玻璃纖維2罐體面積（ A）計算表，單位：mA罐體直徑(m)1.01.52.02.53.03.54.04.55.01.08142231425468841001.510172535476075911092.012202940526681981172.514223244577288106125

18、罐3.0162536486278951141343.5182840536884102121142體4.02031435773901091291514.5223447627896115136159高5.024365066831021221441675.52639547088108129151176度6.028425875941141361591846.530456179991201421671927.032486584104126149174201m7.5345068881091321561822098.0355372921141381631892178.53756769712014417019

19、72269.03959791011251501762042349.541618310613015618321224210.4364861101351621902202510注：表中的表面積A 已考慮補償額外熱損耗。第四節(jié)電伴熱產(chǎn)品選型及長度確定電伴熱帶的選型依據(jù)不同的生產(chǎn)廠家，其電熱帶產(chǎn)品規(guī)格、型號、特性是不相同的。應根據(jù)生產(chǎn)廠提供的產(chǎn)品說明書選型。選擇電熱帶的型號和長度應根據(jù)以下幾項參數(shù)：Tc管道最高持續(xù)性的操作溫度（） ，一般考慮為管道內(nèi)流體需維持的溫度 TM （）。Ti 管道偶然性的最高操作溫度（），例如蒸汽、熱水或熱油掃線時的溫度。QT管道在TM 溫度時每米的散熱量（根據(jù)第三節(jié)計算）。

20、供電電壓一般區(qū)或危險區(qū)電熱帶結構選型化學環(huán)境閥門、法蘭和管架的數(shù)目與種類需要伴熱的管道的長度電伴熱帶功率的確定在電熱帶產(chǎn)品樣本申給出了電熱帶的功率，即安裝在管道上時每米電熱帶放出的熱量。選擇時要確認放熱量應等于或大于管道散熱量QT。在選用溫度自控式電熱帶時，由于該種電熱帶的放熱曲線是一條向右下傾斜的曲線，如下圖；所以電熱帶的功率應為管道維持溫度下的功率。如果發(fā)現(xiàn)每米管道的散熱量大于所選用的電熱帶放熱量時，可采用以下辦法來解決。一、加厚保溫層；二、采用導熱系數(shù)較低的保溫材料；三、在管道上裝兩條或更多條電熱帶；四、采用纏繞法。計算所需電伴熱帶總長度一個電源所能聯(lián)接的最大電熱帶長度定義如下：L1 L

21、2 L3最大電熱帶長度電熱帶總長計算如下：一、管道部分在計算管道部分需要的電熱帶時，如果電熱帶每米放出的熱量足夠補償管道單位散熱量，電熱帶長度與管道長度相同，另外要預留一米長供接電源使用。如果電熱帶的單位放熱量少于管道單位散熱量，就需要增加電熱帶數(shù)目或采用纏繞方式。例如：管道散熱量為24wm，電熱帶放熱量（功率）為20w m，則比值為 1.2 。在 DN50管道上電熱帶纏繞的間距為 300mm。電熱帶長度為 1.2m/m·管道。電熱帶間距（ L mm）每米管子所需電熱帶米數(shù)管徑1.11.21.31.41.5125017014011010011/4 31021017014013011/

22、2 350240190160140243030024020018021/2 520360290240210363043035029026031/2 7204903903302904800560440370330599068055046040061180810650550480815201050840710620二、彎頭部分每個彎頭需電熱帶長度等于管道公稱直徑（m）的兩倍。三、法蘭部分每個法蘭需電熱帶長度等于管道公稱直徑（m）的三倍。四、閥門部分單位（ m）連接型公稱直徑式15202540506580100150200250300螺紋0.10.20.30.40.658050法蘭0.30.40.6

23、0.60.70.91.01.52.43.34.35.0050050500000對夾0.30.40.60.70.91.01.11.21.21.50505050000五、管架部分每個管托處需要的電熱帶長度等于管托的寬度的2 倍加 500mm。每個 U型管卡處需要的電熱帶長度等于管子外徑周長。以上五部分之和即為計算所需的電熱帶總長度。然后配上適當?shù)呐浼ㄒ姰a(chǎn)品說明），則電伴熱帶系統(tǒng)選型即告完成。如果電熱帶的總長度超過產(chǎn)品規(guī)定的伴熱長度，則應設兩個或多個供電電源。撓性電熱板選擇（用于設備伴熱）泵第四章電伴熱的安裝第一節(jié)電熱帶的安裝電熱帶的伴熱系統(tǒng)概貌圖 4.1.1 電伴熱系統(tǒng)概貌終端處可以安裝接線盒，

24、盒內(nèi)安裝指示燈，以根據(jù)指示燈判斷電熱帶的工作狀況。電熱帶的安裝示意圖1 條電熱帶溫包2 條電熱帶溫包3 條電熱帶 4 條電熱帶溫包溫包電熱帶平行敷設方式°角內(nèi)的兩圈電熱帶之間。電熱帶電熱帶電源接線盒單點電源雙向輸出敷設方式電源接線盒端電熱帶敷設方式鋁膠帶電源接線盒（也可做三通接線盒）a. 在直管上 b. 在三通處電源接線盒的安裝注：接線盒宜安裝在管道底部，以防止水進入保溫層內(nèi)。也可安裝在管道頂部，但應做好接線盒穿過保溫層處的防水密封。彎頭處電伴帶安裝示意圖法蘭處電熱帶安裝示意圖管托處電熱帶安裝示意圖托架處電熱帶安裝示意圖按需要間隔綁扎鋁膠帶電熱帶鋁膠帶A. 平行敷設B. 纏繞敷設在直

25、管上電熱帶安裝示意圖A. 進出口為一根電熱帶 B. 與進口管同一根電熱帶泵電熱帶安裝示意圖鋁膠帶鋁膠帶電熱帶接溫控器溫包溫包安裝示意圖上述安裝示意圖僅為電伴熱設計的導則。 由于不同生產(chǎn)廠家電熱產(chǎn)品的類型、 規(guī)格、特性及其配套附件各不相同，因此必須從電熱產(chǎn)品生產(chǎn)廠取得設計資料后，方能設計出合理的、可靠的電伴熱系統(tǒng)。圖 4.1.4設備電熱帶伴熱方式第二節(jié)撓性電熱板的安裝撓性電熱板的安裝位置應盡可能將撓性電熱板安裝在正常工作時的最低液位的下方如果最低液位不明或容器經(jīng)?？罩?，則將撓性電熱板安裝在容器高度的 1/3 以下部位為宜。A. 壓力容器B. 常壓容器在立式貯槽上的安裝位置在臥式貯槽上的安裝位置溫

26、包的安裝位置°溫包的安裝位置溫包的固定方法第五章電熱帶的施工第一節(jié)電熱帶施工的一般要求電熱帶的施工除應遵照本規(guī)定外，還應遵照電熱帶生產(chǎn)廠的有關要求。電熱帶的施工應符合我國 GBJ232-82電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范中的有關規(guī)定。第二節(jié)電熱帶施工前的準備認真熟悉設計圖紙，確認電熱帶的型號及功率符合設計要求。仔細檢查電熱帶在運輸中是否有明顯的外觀損傷。用 500 伏兆歐表測量芯線與金屬外護組織之間的絕緣電阻。單相電熱帶絕緣電阻值不小于 2M 100m，三相電熱帶絕緣電阻值不小于 5M /100m。查對電氣元件及輔助材料的數(shù)量及規(guī)格是否齊全完好。第三節(jié)電熱帶的施工確認需進行電伴熱的管

27、道或設備是否已經(jīng)安裝完畢，且吹掃、試壓等工作已驗收合格。在敷設電伴熱帶之前，應先將電熱帶敷設途徑處用凈布擦去金屬壁上的灰塵、銹及油污等，以便使鋁膠帶牢固地將電熱帶貼在金屬壁上。電熱帶的敷設應從電源供給端開始。邊敷設電熱帶、邊復蓋鋁膠帶，同時用布團用力抹壓使電熱帶牢固地固定在金屬壁上。電伴熱帶的分支、末端及電熱帶之間的連接必須采用生產(chǎn)廠的電熱帶配件。電熱帶的電氣元件在室內(nèi)、室外安裝時，應便于維護及觀察。當電熱帶周圍有危險介質(zhì)存在時，該段電熱帶在空氣中的表皮溫度（見生產(chǎn)廠產(chǎn)品說明）應限制不超過危險介質(zhì)自燃溫度的 80%或當電熱帶運行時使其表皮溫度達80以上時，該段電熱帶應穿金屬套管防護。電熱帶敷設

28、完畢后，應對整個伴熱系統(tǒng)進行全面檢查，確認回路接線、分相及溫度自動控制等無差錯。并測系統(tǒng)絕緣電阻是否合格，作好記錄。投電試運行，逐段檢查每米電熱帶是否發(fā)熱、溫度檢測點指示，各回路電氣參數(shù)是否正常。確認合格后方可進行保溫工程。第四節(jié)保溫工程保溫前應再次檢查絕緣電阻值，確認符合要求后，方可進行保溫工作。保溫工作應仔細、小心以防損傷電熱帶。保溫工程結束后，再檢查絕緣電阻，確保伴熱系統(tǒng)正常。之后，對所有電熱帶外露部分進行防水密封處理。第五節(jié)施工注意事項施放電熱帶時不能在地上拖拽、硬拉，也不能打硬折，以防損傷電熱帶。在敷設電熱帶時，遇有銳角部位應用鋁膠帶加以防護。固定電熱帶避免用鐵絲綁扎，必須使用規(guī)定的鋁膠帶。保溫時，應注意金屬板、鐵絲等不要損傷電熱帶，特別是閥門、泵等復雜表面更應嚴加注意。由于電熱帶是在熱平衡計算的基礎上選定的，必須嚴格按設計的保溫結構施