电伴热技术在硫酸管道中的应用
电伴热适用于这五种输送管道的伴热保温
电伴热适用于这五种输送管道的伴热保温
电伴热是指用电能使输送管道内流体介质的温度维持在期望的工艺温度范围内。
在工业生产领域，电伴热的应用越来越广泛，为各个行业管道输送系统的正常运行提供了保障。
总的来说，电伴热主要适用于下面输送管道中：
1、用于防冻型管道的伴热，输气管线含有饱和蒸汽，要求维持温度不低于6℃。
2、用于常温时凝固状态，输送时管道维持温度不低于50℃的流质中。
这类流质只有加热到一定温度时才能变成液态可以输送。
如运送巧克力，牛奶等。
3、要求管道维持温度为50-100℃，在常温下为固态或黏度很高，难以流动，但加热到一定温度后又易于流动物质的管道输送，如：稠油、高凝油、燃料重油、煤焦油和蜡等的输送。
4、要求维持高温，温度高于100℃而低于150℃的输液管道，如刘欢个必须加热到130-140℃时，才能变成液态，易于输送。
5、间歇输送的高凝点介质或粘稠介质，如码头燃料油，管线不用扫线，可直接再起动等。
简述电伴热技术在长输管道中的应用
简述电伴热技术在长输管道中的应用摘要：随着现代工业的发展，电伴热工艺已被广泛应用于石油、化工等场所长输管线的管道、阀门、设备、仪表及管线的防冻、防凝、保温。
而管道集肤效应电伴热技术则是近年出现的管道伴热新工艺，具有伴热温度高，功率密度大，伴热距离长，安全高效，适应性强等特点，可实现自动化控制以及维修方便等多项优点，因此在各种输油管道中得到了广泛的应用。
关键词：长输管道电伴热集肤效应电伴热长输管线是由输送管及其附件所组成，并按照工艺流程的需要，配备相应的油泵机组，设计安装成一个完整的管道系统，用以完成物料接卸及输转任务，目前已成为国内外石油化工行业输送油气的首选方案。
电伴热是利用电能致热在线长度或大平面上发出均匀的热量，以弥补被伴热物体在工艺流程中的耗散热，维持其介质温度在适宜的工作范围内工艺技术的要求。
许多粘性油品如原油、燃料油、润滑油等在低温时具有较高的粘度，同时为了防止冬季输送油品的冻结、凝固等，因此在冬季对输油管道必须进行伴热输送，以减小管路输送阻力、提高输油效率。
与传统的蒸汽、热水伴热相比，电伴热的伴热输送工艺方式具有许多优点，它的出现已被广泛应用于石油、化工等场所的输送管道的伴热。
集肤效应电伴热系统在输油管道伴热过程中具有发热均匀、热效率高、易于自控等优点，因此适宜于各种管线尤其是中长距离输油管线的伴热输送。
1 集肤效应电伴热的原理及技术特点集肤效应电伴热技术是最近几年来出现的一种新的金属管道加热方法，是大型石油化工等企业热输管道加热保温的新技术、新工艺。
此种伴热技术具有效率高，适应所有长、中、短距离输送管道的伴热，尤其适用于中长距离的输送管道伴热，而且具有安全可靠，使用寿命长，安装维修方便等优点。
下图所示为集肤效应电伴热装置构成图：集肤效应电伴热系统的原理是一种基于电流的“集肤效应”和“临近效应”原理的电伴热系统，由于钢管具有极强的磁性，使得在工频电压下会产生显著的集肤效应。
集肤效应是指交流电流通过碳钢导体时电流逐渐趋肤在导体表面的一种现象，而临近效应是一对通以反向等电流电体间的一种电磁现象。
化工生产过程中管道伴热方式
化工生产过程中管道伴热方式
伴热和加热不同，伴热是用在被伴热装置在工艺过程中所散失的热量，以维持介质温度，而加热是在一个点或小面积上高度集中符合使被加热体升温，其所需的热量通常大大高于伴热，因此伴热在化工企业中设备和管道的伴热是重要的节能措施之一。
电伴热管道安全可靠、施工简便，能有效地进行温度控制，防止管道介质温度过热，运行维护费用较低，但一次性投入大。
化工设备和管道的伴热介质有热水、蒸汽、热载体和电热。
最为常用的是蒸汽伴热和电伴热。
由于化工程内一般具有副产蒸汽或乏汽可以利用，可以降低伴热费用，而且蒸汽潜热大、适用范围较广，操作温度150℃以下的化工设备和管道都可采用，所以化工管道伴热最早采用的介质是蒸汽。
早期电伴热产品都是恒功率产品，存在一定的不足，比如通电后其功率保持恒定不变，加热温度无法控制，或者在散热不良处以及重叠交叉处易产生高温热点，一次需要添加温度控制器或者温度控制箱使用。
现在除了恒功率电伴热带，自控温管道电热带的使用频率也分比较更高。
自控温管道电热带采用导电高分子复合材料而制成，具备以下特点：1、加热的温度可以做自动限制；2、可以按照被加热系统的实际需要自动调节自身的输出功率；3、上述功能可以独立的，分段进行，比如对于同一管道来说，比如在户外的某一部分温度相对较低，那么自控温电热热带就会在该区域自动的将输出功率提高，而另一部分如果在室内其温度相对较高，自控温电热带又会自动的减少输出功率。
4、该电伴热带还可以任意截断或者在一定范围内接长使用，而且可以有任意交叉重叠却不会有高温热点出现。
集肤效应电伴热在石油化工行业液硫管道上的应用
集肤效应电伴热在石油化工行业液硫管道上的应用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月1850m，管径为DN250，液硫泵输送能力月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。
电伴热技术的实际应用和展望
电伴热技术的实际应用和展望一、引言电伴热技术是一种新型的加热方式，它是利用电阻发热材料产生的热量来加热物体，具有安全、节能、环保等优点。
随着科技的不断进步和人们对节能环保意识的提高，电伴热技术在各个领域得到了广泛应用。
二、电伴热技术在工业领域的应用1. 石油化工行业在石油化工行业中，许多设备需要加热才能正常运行。
传统的加热方式往往需要大量的能源，而且不太安全。
采用电伴热技术可以有效地解决这些问题。
例如，在管道输送系统中，通过在管道外部安装电伴热带来保持管道内部温度，在低温环境下也能保证输送质量和安全性。
2. 化纤行业化纤生产过程中需要进行高温处理，传统的加热方式会产生大量废气和废水，严重污染环境。
采用电伴热技术可以避免这些问题，并且具有更好的控制性能和稳定性，提高了产品质量和生产效率。
3. 食品行业在食品行业中，许多加热设备需要保持恒温状态，以保证产品的质量和安全。
采用电伴热技术可以实现快速加热、精确控制温度、节能减排等优点，并且不会产生任何有害物质，对食品的安全性没有任何影响。
三、电伴热技术在民用领域的应用1. 地暖系统地暖系统是一种利用地面进行加热的方式，传统的地暖系统需要大量的能源才能维持温度。
采用电伴热技术可以实现节能减排，并且具有更好的控制性能和稳定性，提高了家庭生活质量。
2. 暖风机暖风机是一种常见的取暖设备，传统的暖风机需要使用化石能源或者液化气等资源进行加热。
采用电伴热技术可以实现更为节能环保，并且不会产生有害气体对人体健康造成影响。
3. 空气净化器空气净化器是一种可以净化空气中有害物质的设备，传统的空气净化器往往需要使用化学药剂等方法进行净化。
采用电伴热技术可以实现更为安全、环保的空气净化方式，并且不会产生任何有害物质。
四、电伴热技术的未来展望电伴热技术具有广阔的应用前景，在未来的发展中，主要有以下几个方向：1. 提高效率目前电伴热技术在能源利用效率方面还存在一些问题，未来需要通过优化设计和材料选择等方式提高效率，实现更为节能环保。
磷酸盐管道电伴热系统
磷酸盐管道电伴热系统
磷酸盐是一种具有高腐蚀性的化学物质，其在输送过程中会对管道产生严重的腐蚀作用。
如果管道未得到适当的保温，会导致管道腐蚀速度加快，从而影响管道的使用寿命和安全性。
而且磷酸盐输送管道所处的环境往往温度较低，特别是在寒冷的季节和地区。
如果管道未进行保温，会导致管道内磷酸盐的流动性变差，甚至出现冻结和堵塞的情况。
这不仅会影响磷酸盐的输送效率，还可能引发安全事故。
管道电伴热是一种有效的管道保温技术，通过在管道外部包裹电伴热装置，以电能转化为热能的方式来提高管道的温度，从而防止管道由于温度变化和介质腐蚀而受到破坏，同时降低管道输送过程中的能量损失。
随着能源和化工行业的快速发展，管道运输已成为国民经济的重要支撑。
然而，管道运输中存在的介质腐蚀和能源损耗问题制约了行业的可持续发展。
为了解决这些问题，各种管道防腐蚀和节能技术应运而生。
其中，电伴热作为一种高效、环保、节能的技术手段，在过去几十年的发展中得到了广泛应用和关注。
管道电伴热的基本原理是利用电热转换，将电能转化为热能。
在管道外部包裹电伴热装置，包括电热线、绝缘材料和保护层等，通过控制系统实现管道温度的精确控制。
这种技术主要应用于石油、化工、能源等领域中的管道运输系统，可以有效降低管道输送过程中的能量损失，同时防止管道由于温度变化和介质腐蚀而受到破坏。
化工工艺管道的电伴热设计
化工工艺管道的电伴热设计
管道伴热设计是一种特殊的管道设计类型，相比传统的加热设计，伴热设计是一种为满足管道工艺设计需要进行的可进行自动伴热效果的保温装置。
管道的伴热设计是一种间接加热方式，在安全性和能源使用方面与传统加热都有较大差异。
目前常用的伴热设计根据其不同的伴热介质可以分为蒸汽伴热、电伴热等，使用最为广泛的是电伴热和蒸汽伴热两种伴热方式。
本文将重点阐述化工工艺管道中电伴热是如何设计的。
化工工艺管道的电伴热是一种主要利用感应加热、电阻加热以及通电加热等方式进行伴热保温的伴热设计。
电伴热在使用中安全性较高，施工设计较为方便，不需要特别多的日常维护。
并且随着近年来对电伴热的研究逐渐增加，电伴热技术的不断发展减少了能源的消耗，能源利用率很高。
电伴热设计过程中为了方便节约能源和资源需要注意伴热容量的设计，一般电伴热的伴热容量需要注意增加，因为若伴热容量过低管道的利用率过低容易造成热能的浪费。
若伴热容量过高则会增加设备运行的成本，在设计过程中通过计算机分析设计能够有效计算在保证热容量达到启动要求的情况下，尽量节约总运转所需要的能量。
在进行电伴热设计过程中,可以利用三维计算机模型进行设计，合理规划出分配站以及总管和伴管的具体情况，一般分配站位置应当设置在墙柱等平台位置，并注意分配站前的伴管尽量缩短，管道设计过程中要注意总管与伴管的合理划分，以及两者材质的选择。
在进行设计时，伴管需要详细标注其来源与去处，保证设计的合理和清晰。
高粘度、易凝固物料输送管道电伴热
高粘度、易凝固物料输送管道电伴热
工程设计中经常涉及高粘度、易凝固物料，比如沥青、硫磺等。
这些物料在输送过程中粘度大，易凝固，过热易结焦等特点。
为了保证这些物质的最佳流动性，需要将其加热到一定的温度，比如基质沥青一般输送温度为120-130℃,液硫需要保持在130-155℃。
因此需要对高粘度、易凝固物料输送过程采取伴热措施。
管道伴热是指通过外部流体或热源对物料加热，从而维持输送温度。
高粘度、易凝固物料常用的伴热方法有电伴热、夹套管伴热和外伴热管+导热胶泥伴热等。
在高粘度、易凝固物料输送系统中,常采用电伴热措施。
电伴热是利用电转化成热能，在线或面.上散发出均匀热量，用于维持输送过程中热量损失,从而维持输送过程温度的一种伴热方式。
电伴热结构一般由三层结构组成，由内而外分别为铜镍合金发热元件、氧化镁绝缘层和不锈钢保护套，其结构如下图所示:。
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【材料与设备】
氯碱工业 Chlor-Alkali Industry
Vol．ห้องสมุดไป่ตู้48，No． 12 Dec． ，2012
电伴热技术在硫酸管道中的应用
李永毛* （ 芜湖融汇化工有限公司，安徽 芜湖 241022）
［关键词］ 电伴热； 硫酸管道； 蒸汽伴热 ［摘 要］ 介绍了电伴热技术伴热原理，并以硫酸管道为例，对蒸汽伴热与电伴热 2 种方式进行技术经济分 析，认为电伴热技术应用合理，经济效益和社会效益显著。 ［中图分类号］ TQ114． 15 ［文献标志码］ B ［文章编号］1008 － 133X（ 2012） 12 － 0038 － 03
［4］ 曹 莉． 仪表电伴热在化工企业中的应用［J］． 中小企业 管理与科技，2011（ 11） ： 274．
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［6］ 蔡 桥． 电伴热方案与蒸汽伴热方案的技术经济分析 ［J］． 节能，2000（ 11） ： 30．
3． 2 蒸汽伴热方案 （ 1） 伴热管线： 按工艺条件选用 DN 25 的不锈钢
管作为伴热管，管道总长约 300 m，管材总费用约 8 100元。
（ 2） 伴热方式： 伴热管采用平铺式，由蒸汽总管 接入蒸汽。
（ 3） 管道保温： 彩钢板、玻璃棉（ 厚度 50 mm） 、 安装辅材及人工费用共 35 300 元。
3． 3． 3． 2 管道安装
电伴热带采用平铺式（ 见图 2 ～ 图 4） 伴管，在 法兰、阀门等连接处应预留维修空间。
图 2 电伴热带在管道支架处铺设示意图 Fig． 2 Diagram of laying electric heat tracing band
at site of support
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3 伴热方案工艺选择
3． 1 工艺条件及参数 （ 1） 被伴热物体： 质量分数 75% 的稀硫酸、质量
分数 98% 的浓硫酸。 （ 2） 地点： 室外。 （ 3） 维持温度： 15 ℃ 。 （ 4） 室外最低温度： － 10 ℃ 。 （ 5） 管径 DN 80，材质为碳钢。 （ 6） 管线总长约 300 m。
参考文献
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2 电伴热带工作原理
电源母线为 2 根平行绝缘铜导线，在 2 根平行 的镀锡铜导线上挤塑一层 PTC 半导体层，形成一条 连续的伴热带。当加以额定电压后伴热带开始升 温，随着温度的升高 PTC 电阻逐渐增大。当温度达 到平衡状态后，电阻趋向一个很大值，足以阻断电路 中的电流（ 此时伴热带温度达到最高表面温度，电 路中的电流达到最小值） ； 若外界温度发生变化，
［编辑：董红果］
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在化工生产过程中，为防止流体在管路输送过 程中凝固，就要采用加热管线的方式来维持被加热 流体的温度。蒸汽伴热是一种对流体物料在输送、 贮存过程中传统的保温伴热方式。由于蒸汽温度远 高于流体要保持的温度，蒸汽伴热往往造成能源浪 费，而且，冬季保温效果差，蒸汽伴热管路易结冻而 影响生产。特别是在输送、贮存一些腐蚀性强的液 体介质时，易 造 成 管 道 局 部 腐 蚀 穿 孔，经 常 会 出 现 跑、冒、滴、漏等情况［1］，既威胁装置的安全运行，又 严重污染环境。
5 结语
一个冬季的运行证明： 电伴热系统的保温效果 良好，运行稳定可靠，保证了酸管道的正常工作和生 产系统的安全有效运行。因自控温电伴热是根据感 应管壁（ 介质） 的温度而自调发热量，当应用于工业 管道、设备的防冻保温时，能准确维持工艺温度，并 能消除设备、管道因局部过热而造成的腐蚀穿孔，有 效杜绝跑、冒、滴、漏，改善企业生产环境，实现节能、 环保双赢利。
1 电伴热自动控制原理
电伴热系统主要包括控制箱和电拌热带 2 部 分，控制箱采用节点控制温度，每个回路单独配置测 温点，时刻跟踪测量和控制管道工艺温度。以设定 的温度值为基准 ，当系统温度低于设定温度时，自 动接通回路，提升管道工艺温度； 当系统温度高于设 定温度时，温控系统自动切断电源，限制温度： 以此 达到工艺设定温度要求［2］。
* ［作者简介］ 李永毛（ 1983—） ，男，2008 年毕业于安徽师范大学，现于芜湖融汇化工有限公司从事工艺技术工作。 ［收稿日期］2012 － 05 － 31
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第 12 期
李永毛： 电伴热技术在硫酸管道中的应用
檵檵檵檵檵殝 材料与设备
PTC 电阻也随之变化： 如此周而复始，整个伴热体系 达到一个动态平衡状态。
Application of electric heat tracing technology in sulphuric acid pipeline
LI Yongmao （ Wuhu Ronghui Chemical Industry Co． ，Ltd． ，Wuhu 241022，China）
Key words： electric heat tracing technology； sulphuric acid pipeline； steam heat tracing Abstract： The principle of electric heat tracing technology is introduced． Sulphuric acid pipelines are taken as an example to make technical and economic analysis on two heat tracing way，steam heat tracing and electric heat tracing． The electric heat tracing is considered as reasonable one and can give remarkable economic and social benefits．
1—铜芯导线； 2—导线塑料层； 3—绝缘层； 4—屏蔽层； 5—护套层
图 1 电缆结构示意图 Fig． 1 Structural diagram of cables
（ 1） 铜芯导线： 7 （ 股） × 0． 32 （ mm） 、7 （ 股） × 0． 42（ mm） 、7 （ 股） × 0． 50 （ mm） 、19 （ 股） × 0． 32 （ mm） 。
蒸汽伴热方案总费用约 44 000 元。 3． 3 电伴热方案 3． 3． 1 选型前提
基于目前管道电伴热工艺已成熟，伴热带等材 料耐酸等介质的腐蚀，且控制温度满足工艺要求，能 实现自动控制等。 3． 3． 2 伴热带选型
伴热带采用耐酸、自限温加强型电伴热带。
3． 3． 2． 1 电缆结构
电缆结构如图 1 所示。
芜湖融 汇 化 工 有 限 公 司 利 用 电 伴 热 技 术 对 10 万t / a 烧碱装置中硫酸管道进行了保温。经过 1 个冬季的运行，管线温度控制效果较好，完全满足工 艺要求。有效地消除了冬季酸管道易堵塞情况，不 仅避免了大量的人力、物力浪费，也避免了因酸管道 堵塞而带来的运行风险； 在硫酸管道上采用自控式 电伴热，既可以有效控制加热温度（ 比蒸汽伴热的 加热温度低） ，又可以减轻酸对管道的腐蚀。
（ 2） 导 线 塑 料 层： 普 通 PTC、阻 燃 PTC、含 氟 PTC。
（ 3） 绝缘层： 改性聚烯烃、阻燃聚烯烃、含氟聚 烯烃、全氟材料。
（ 4） 屏蔽层： 镀锡软圆铜线、覆盖密度 80% 。 （ 5） 护套层： 改性聚烯烃、阻燃聚烯烃、含氟聚 烯烃、全氟材料。
3． 3． 2． 2 技术指标
3． 3． 5 电伴热工程总费用 电伴热工程总费用 （ 包括材料费用及安装费
用） ： 45 000 元。
4 电伴热的优势
电伴热与蒸汽伴热相比，具有如下优势。 （ 1） 工程造价对比。电伴热一次性投资（ 45 000 元） 略高于蒸汽伴热（ 44 000 元） ，但电伴热后期维 修费用很 少，运 行 一 两 年 节 省 的 费 用 就 能 收 回 投 资［3］。 （ 2） 后期维护对比。电伴热设计工作量小，施 工方便简单，维护工作量小，且电伴热无泄漏，更有 利于环境保护； 蒸汽伴热易出现跑、冒、滴、漏，伴热 不均易堵塞，处理时会造成大量人力、物力浪费［4］。 （ 3） 伴热性能对比。电伴热装置简单、发热均 匀、控温准确，能进行自动调控，实现自动化管理，可 靠性高，使用寿命长； 蒸汽伴热温度不均，且不易控 制，不能实现自动化［5］。 （ 4） 节能降耗对比。电伴热效率高，自调控电 伴热系统的运行成本仅是传统蒸汽伴热系统运行成 本的 17%［6］。
（ 1） 标准颜色： 黑色。 （ 2） 最高工作温度 70 ℃ ，最高暴露温度 85 ℃ （ 芯带承受温度） 。 （ 3） 最高承受温度： 改性聚烯烃 105 ℃ 、阻燃聚 烯烃 105 ℃ 、含氟聚烯烃 180 ℃ 、全氟材料 205 ℃ （ 绝缘护套最高承受温度） 。 （ 4） 施工温度： 最低 － 40 ℃ 。 （ 5） 启动电流： ≤0． 6 A / m。 （ 6） 热稳定性： 于 10 ～ 99 ℃ 来 回 循 环 300 次 后，电缆发热量维持在 90% 以上。 （ 7） 弯曲半径： － 20 ℃ 时为 25． 4 mm； － 30 ℃ 时为 35． 0 mm。 （ 8） 绝缘电阻： 电缆长度 100 m，恒温水浴 75 ℃ 时，测试绝缘电阻最小值 20 MΩ，有屏蔽或防爆防护 型； 室温 20 ℃ 时，用 2 500 VDC 在屏蔽层与导电线 芯之间摇试 1 min，绝缘电阻最小值为 1 200 MΩ。 3． 3． 3 管道设计方案