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石油化工装置中的仪表电伴热系统设计

信息来源:网络摘录 浏览次数:556 发布时间:2017-12-10

1.石化装置中仪表电伴热方案的确定
    以环氧丙烷/苯乙烯(简称POSM)装置为例,为避免中间产物甲基卞醇(简称MBA),苯乙烯(简称SM)等物料粘度随温度下降增大,相关的仪表管线需伴热。但物料SM温度太高时易聚合。为解决这一矛盾,工艺决定使用电伴热方案。

 

石油化工中的仪表电伴热安装


2.电伴热元器件的选择电伴热带分为自控温、恒功率、聚合物绝缘和不锈钢矿物绝缘等类型。自限温电伴热带能自动限制伴热的温度,安装时能任意截短或在一定范围内接长使用,且允许交叉重叠而无高温度点及烧坏的担忧。串联的恒功率电伴热带单位长度输出功率恒定,温度积累必须采取通断电控温,不允许随意交叉、重叠、接长、剪断使用,常用于功率较大、暴露温度较高的加热场合。
    在选择电伴热元器件时,要从适用性、经济性、最高维持温度、周围有无腐蚀性环境等方面综合考虑:
    根据仪表取压管线最高维持温度及最高暴露温度来选定电伴热产品的耐热等级;
    根据仪表特性及用途来确定电伴热产品的类型;
    根据单位长度的耗散热量来确定所需电伴热产品的长度或单位面积的功率;根据不同的化学环境(如是否埋地或有否腐蚀性气体等)来确定所需电伴热产品的结构。
    针对分析仪表采样管线距离较长的特性,宜使用带预制保温层的一体化管束,使维持的温度更恒定。对有伴热需求的仪表变送器,表头部分可使用带电加热管的仪表保温箱。
    一味选用耐高温产品并不值得推荐,在能够耐受极限暴露温度的前提下,应该以满足伴热条件并且合理、经济、维护方便为原则。
    需引起注意的是,因石油化工装置多处于防爆危险区中,伴热带选型时要特别注意爆炸危险释放介质的温度组别(TClass)和伴热管线的最高维持温度,满足最高维持温度不高于爆炸释放介质的温度组别要求。
3.石化装置中的仪表电伴热控制方案的选择
    电伴热系统的温度控制可根据不同的要求采用两种不同的控制方案:一种是开关型温度控制,主要适用于控制精度要求不高的场合。另外一种是用负反馈调节控制,能使伴热系统的温度控制更加精准。设计中还可以根据装置规模和用户需求,使用ModbusRS485通信协议将工厂里所有的伴热控制、配电盘状态通迅至中央控制室,通过工作站监测所有伴热点的温度、接地故障电流、工作电流等信息,使工厂自动化控制管理水平大大提高。这也是别的伴热形式无法比拟的。
    对于石化装置中的工艺电伴热系统(如下图):因为和工艺生产的连续性密切相关,相关的配电盘中应该有带多点微处理器的温度控制器来控制每个回路的加热,而且每个电伴热回路都需要设置测温RTD,以形成负反馈回路达到精确控制温度的目的。

 

石油化工装置中的仪表电伴热系统设计图


    对于防冻系统:因为多在寒冷的冬季使用,所以相关配电盘中应该有基于微处理的温度控制器,所有加热电路由连接至温度控制器的周围环境感测RTD系统来控制。考虑到一个环境测量RTD将控制所有的加热回路,配电盘还应该提供旁路控制器输出的手动方式,以便维护测试。为降低成本,对于相同伴热要求,相似尺寸和类型的伴热点可以串联组合在同一加热电路。但为了便于查找故障,根据经验每个回路中以不超过六个串联连接的部分为宜。用于防冻保护系统的电伴热带多为自限温型。

 

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