淺談冬季儀表伴熱系統及其應用優化

嚴寒地區的儀表伴熱問題是一個比較麻煩的事情，如果處理的不好，會給生產裝置造成很大的影響，本文著重探討了儀表各種伴熱技術的應用，分析了電伴熱的好處，僅供有關人士參考。

在我國東北地區，冬季寒冷，氣溫達-30多度。給該地區的生產生活帶來很大不便，也嚴重影響著石油化工生產，特別是現場自動控制儀表，對天氣溫度的依賴較大，如果溫度環境溫度過低時就會發生凍結、凝固、析出結晶等現象，為此，為避免此類事故發生，必須對室外儀表和儀表測量管線進行防凍處理，即有伴熱系統跟隨。

需要伴熱保溫的對象主要有露天安裝的液位，壓力，差壓，成分，流量等儀表的一次閥、引壓管和變送器等。如果沒有伴熱系統，整個儀表取壓檢測部分就會發生凍凝，輕則直接影響到儀表測量顯示的準確性，重則損壞儀表，影響生產，造成停工。

CEMS伴熱采樣復合管

煙氣采樣伴熱管的作用就是通過伴熱防止在煙氣采集過程中管道結露，引起煙氣采樣物理性質或化學性質的改變。例如在線氣體分析系統TK-1000（CEMS）在煙氣脫硝工藝中進行NOx監測，就在入口處采用了130℃雙向加熱型伴熱帶，出口處采用了180℃加熱型伴熱帶，以避免凈煙氣中SO3、微量氨在150℃時形成銨鹽堵塞管路。

TK-1000（CEMS）

給室外儀表加伴熱系統，需要考慮的因素： 

①溫度控制問題：伴熱溫度要控制在儀表規定的溫度范圍內；

②泄漏問題：儀表伴熱線彎曲的部分較多，而且安裝施工時焊口較多，加上常年腐蝕，極易發生泄漏； 

③循環問題：實踐證明，儀表伴熱系統工作的好壞，與當初設計有很大關系。設計的恰當、科學，系統用起來就可靠，循環就通暢，如果設計的有缺陷，那么在實際應用中就很難運行正常； 

④能耗問題：用蒸汽伴熱，能耗大，成本就高，不但浪費資源，也容易損壞儀表。 

⑤保溫管路通暢性：冬季保溫送汽之前要檢查一下蒸汽保溫管路是否暢通或堵塞。要根據天氣溫度變化來調整供保溫汽量，既不要太熱又不能太涼，以防止溫度太高使變送器引壓管內冷凝液汽化影響變送器工作，或因溫度太低使變送器引壓管內冷凝液冷凍影響變送器工作暢通。 

以上種種因素制約著現場儀表伴熱系統。在日常儀表維護中稍有疏忽大意或巡檢不到位，就可能造成凍凝或泄漏，不但大大增加了勞動強度，也給安全生產帶來隱患。

儀表伴熱技術的優化

1加大維護力度

①首先變送器安裝時選擇合理地點：盡量縮短引壓管，減少彎度，避開風口、方便維護。

②有條件時由專人每日對保溫材料的是否破損、蒸汽管路的是否堵塞進行技術確認與技術處置。

③有條件的可加裝蒸汽泄露或溫度控制的聲光報警小裝置，以方便保溫防凍措施隱患的發現與及時整治。

④由區域儀表維護責任人按預定巡檢路線定時巡檢。巡檢中要檢查保溫管線閥門是否正常、保溫箱是否正常、疏水裝置是否正常、保溫材料包裝是否完好等。對易凍裝置儀表進行重點檢查并做好巡檢記錄，進行儀表及其保溫防凍措施進行干燥、完整、潔凈的維護保養，及時解決現場發生的保溫伴熱問題。 

但從實際使用調查來看，蒸汽伴熱是一個效率低下的伴熱方式，即使每條伴熱線都帶有疏水器，可以回收大部分凝結水，但受蒸汽壓力、溫度和其他因素的影響，伴熱管線也時有凍結的事故發生，所以儀表維護人員也是想了很多辦法，這個把疏水器調大甚至私自把疏水器內部控制部件取消，變成通路，起不到疏水器的作用，雖然表面上看不出什么浪費來，但是浪費的蒸汽是很多的，即使是這樣每年冬季還會有很多儀表的伴熱凍結，不但影響了生產，在處理凍結的管線時消耗的蒸汽也是非常的多。 

2改造自辦熱

一般工藝管道、容器內部的介質溫度較高，從幾十度到幾百度不等，方法一就是除掉伴熱線，縮短引壓管，充分利用工藝管線或設備自身溫度，通過自身輻射的熱源來對變送器、引壓管、閥們等進行供熱，經過適當的保溫，完全可以達到儀表所需溫度要求。例如：在一條工藝管道上測量一點壓力。

在傳統做法中，我們要把變送器放在地面或平臺上方便維修的地方，在一次閥和變送器之間有很長的引壓管，引壓管加一條伴熱線之后再進行保溫處理。

改進以后，在工藝管道上把取壓點周圍一定范圍內的保溫層扒掉，裸露出管道，讓其散發出熱量。視情況而定，如果熱量太高，可留一層保溫，面積不要過大，然后把一次閥、隔離罐、變送器集中安放在管道附近。在其外面，用鐵皮做一個保溫防雨盒。一個自伴熱系統就完成了。

其優點是： 

① 節省伴熱線； 

② 節省伴熱蒸汽或伴熱水； 

③ 無伴熱泄漏； 

④ 施工簡單； 

⑤ 維護方便，減輕勞動強度。 

缺點是由于變送器安裝位置靠近取壓點，有點遠離地面和平臺，儀表人員維修維護很不方便。

3使用電伴熱技術

電伴熱保溫技術是一種新型的由電能直接轉化為熱能的供暖技術。電伴熱不但適用于蒸汽伴熱的各種場所，而且能解決蒸汽伴熱難以解決的問題，將伴熱帶纏繞在儀表上，或粘在儀表柜內部。 而且還可以任意剪接，但必須保留有一個發熱節（即至少2.5m），外層編織層具有傳熱、散熱作用，同時能作為防靜電的安全接地。

電伴熱保溫技術主要用于各種管道、儀表的防凍、保溫，最高維持溫度150℃。

注意：對溫度要求嚴格控制的液體管線的伴熱和保溫還可配用溫度控制器。

例如，一個測量壓力的儀表，如用蒸汽做伴熱，一個運行周期用蒸汽量達100多噸，按每噸100元計算，就是1萬多元；若將其該為電伴熱，只用一塊400W的電熱板足矣，每天工作按最大值24小時計算（實際上遠遠小于次值），一個周期最多用電1000多度，按每度電1元計算，也只是1千多元，平均每塊儀表節約資金9千多元，電伴熱帶的一次性投資可能會略高于蒸汽熱水伴熱，但以年運行費用論，通常電伴熱運行1-2年節省的費用就能收回投資。而且基本免維護，更談不上泄漏和凍凝。所以電伴熱是大勢所趨。

電伴熱與蒸汽（熱水）相比，具有諸多優勢如下： 

（1）電伴熱裝置簡單、發熱均勻、控溫準確，能進行遠控，遙控，實現自動化管理。 

（2）熱具有防爆、全天候工作性能，可靠性高，使用壽命長。 

（3）電伴熱無泄漏，有利于環境保護。 

（4）節省鋼材：它不需要蒸氣伴熱所需的一來一去二趟伴熱管路。 

（5）節省保溫材料。 

（6）節約水資源，不象鍋爐每天需要大量的水。 

（7）電伴熱還能解決蒸氣和熱水伴熱難以解決的問題。 

（8）電伴熱設計工作量小，施工方便簡單，維護工作量小。 

（9）效率高，能大大降低能耗。 

結束語

無論各種伴熱使用的情況如何，方便、節能始終是我們要追求的目標。蒸汽伴熱和電伴熱目前是儀表伴熱的主要方式；而電伴熱目前因為安裝方便，檢查容易越來越受到青睞。