电伴热技术在原油输送中的应用与展望

电伴热是指用电能补充被伴热物体在输送工艺过程中的热损失，使流动介质温度维持在一定的工艺温度范围内。本文介绍了在原油管输过程中各种电伴热技术结构、机理及应用现状，并指出自限式电热带伴热和集肤效应伴热有着较为广阔的发展前景。     

油气初加工装置中的电伴热

电伴热带作为一种带状电伴热器材,具有能耗低、寿命长、加热均匀、温度准确、施工安装方便、维护简单、人工费用低、无污染、易实现自动化及远程控制等特点.电伴热带可分为自控温型和恒功率型两种.从大庆油田天然气分公司13个大队应用电伴热统计数据来看,建议装置区内选择自控温型电伴热带;长输管道选择温控器控制的恒功率串联型电伴热带.     

电伴热技术在输油管道上的应用

输油管道采用电伴热保温，袼 原油凝固是近几年来发展的一项高新节能技术。电伴热是由导电塑料和两根平行母线外加绝缘层构成。在每根电伴热带内，母线之间的电路随温度的影响而变化，当伴热带周围温度变冷时，导电塑料产生微分子的收缩而使碳粒连接形成电路，伴热带发热。反之，伴热带自动减少功率输出。以达到保温伴热的目的。     

大型炼化装置电伴热设计总结

相比传统伴热方式,电伴热具有效率高、温控精确、节能、施工简单、费用低等优点。文中结合某大型炼油石化装置分析了电伴热在大型石化设计项目中的应用,介绍了电伴热系统的组成和基本原理。通过实际算例进行散热计算、电伴热带长度计算、伴热带选型、设计汇料,着重分析了自限温伴热带、恒功率伴热带在管道电伴热中的设计步骤;总结了电伴热设计流程以及设计中存在的安全系数过大、设计精度不高造成的投资过高等问题;最后展望了电伴热设计与三维管道设计进一步密切结合,以实现自动电伴热选型、自动汇料的更加高效、精确设计思路。期望能对同类项目的自限温、恒功率电伴热设计具有参考意义。     

电伴热带的选型、安装与维护

电伴热与蒸汽热水伴热相比,具有装置简单,发热均匀,控温准确,节约水资源,无环境污染,热交换效率高,设计、安装、维护工作量小等优点。电伴热带可分为恒功率电伴热带和自控式电伴热带。在实际工程中如何选择和使用电伴热带,要从技术经济角度综合考虑。结合实际工作经验,介绍了电伴热带的选型原则、安装注意事项及维护方法。     

内置式集肤效应电伴热技术在集油系统的应用

为降低产能工程投资,从2006年开始,在大庆外围油田大量应用以碳纤维、穿槽式电热带电热管为主的电伴热集油工艺。该工艺在运行2~3年后,普遍暴露出故障率高、寿命短、维修难度大等问题,严重影响原油生产。为此,自2012年起,方兴公司在台105、台1区块应用内置式集肤效应电伴热技术逐步对原有电伴热管线进行改造。内置式集肤效应电伴热工艺技术较原有的碳纤维电伴热、穿槽式电伴热减少了接头数量,从而降低了故障率和生产运行成本,有效避免了因管线电伴热故障而造成的原油减产;集肤效应电伴热热效率较高,和其他电加热工艺相比耗电量更低,更加节能;该技术与其他伴热方式相比减少了对庞大配电系统的需要。     

极寒地区LNG电伴热施工流程及特点分析研究

极寒地区LNG项目电伴热系统伴热回路较多,伴热控制原理设计更复杂,伴热带材料种类较多。极寒地区电伴热的设计及热损计算必须符合严苛的极寒地区温度条件,其电伴热与硬质保温施工要求要比其他地区施工要求高,施工难度更大。     

仪表电伴热

目前仪表电伴热使用简况 (一)仪表电伴热是如何出现的过去炼油厂的仪表管线都是采用蒸汽伴热方法来防止管内油品的冻结或凝固。但是蒸汽伴热存在不少缺点,因此,从1966年开始,我院仪表组等有关人员在领导同志的关心和支持下,与炼油厂的工人师付一起组成试验小组,开始了电热带的试     

电加热集输管道时控周期及能耗的研究

电加热集输控制方式有温控电伴热与时控电伴热两种，目前现场采用温控电伴热——点控温的方法，通过温控器限定温度传感器处的最高温度和最低温度，从而控制电热带的加热时间和停止加热时间。此方法缺点是在温度控制器失灵时，可能造成电加热带停止加热或一直保持加热状态，造成管线阻塞或油温过高，电能损耗过大。针对这种集输状况，将电加热集输控制方式改为时控电伴热，通过确定时控周期，控制管道的加热状态。相对于点控温，时控温不但施工简便，而且节约了能耗，同时矿场试验也证明，时控电伴热具有显著的经济效益和良好的应用前景。     

电热带的结构特性及应用

电热带保温技术主要用于油田、炼油厂及化工厂的管道、阀门及容器等的保温,特别是中短距离维持较低温度管道的伴热保温,油田高粘度、高凝点石油的伴热采输。本文就电加热带的结构、应用特性、工作原理、工作状态分析、应用设计及设计要点做了论述。指出电热带保温的设计、应用、施工是各种电热保温中最方便的一种。     

稠油长输管道的热变稳定性探讨

提出的管道热变稳定性与管道温度、敷设方式、管道结构、拐点放弧曲率半径、管径和壁厚、管沟回填土土质、密实度及土壤弹性变形模数有关。经研究认为，可从以下四个方面解决稠油长输管道的热变稳定性问题：在机械强度计算中考虑热变稳定性；在管道结构设计中考虑变形量及其补偿；确定管道埋深时考虑热变稳定性；施工连头时考虑管道热变爬出地面的临界温度。该研究成果用于九区至克炼厂两条调油管道，至今未发生失稳现象。     

X70级管线钢焊接热裂纹模拟研究

采用模拟焊接热循环及热塑性拉伸试验研究了X70级管线钢的焊接裂纹敏感性参数，评判了X70级管线钢的焊接热裂纹敏感性。结果表明，X70级管线钢的热塑性良好，焊接热裂纹倾向为稍敏感（其脆性温度区间为60℃），特别是在焊接正火区的热裂倾向相对较大。最后指出，在现场焊接时，应尽量采用小的热输入量，并控制焊接热影响区的峰值温度过高，避免焊接热影响区裂纹的产生。     

东营凹陷中央隆起带地温场建立及地热系统发育模式

针对断陷盆地中央隆起带地热能开发地温场建立难度大的实际,采用井筒测温法、SiO2地热温标、钾镁地热温标、钠钾地热温标等建立地温场,研究地温场分布的控制因素,建立地温场发育模式。结果表明,东营凹陷中央隆起带沙二段—第四系可以划分为地表变温带、第一增温带、第一保温带、第二增温带、第二保温带、第三增温带和第三保温带共7个温度带。采用SiO2、钾镁、钠钾地热温标等方法求取了地温。综合研究区内地层对比、构造、储层、测井等地质研究成果,利用测温及化验资料,垂向上划分了6个砂组,建立了地温场的地质模型。地温梯度变化主要受中央隆起带底部塑性物质、主断裂分布、岩性、地层层位、砂地比控制。根据中央隆起带的地热成因及发育特征、温度及产水量,建立了该区的地热系统发育模式,划分为热扩张带、高温裂隙带、高温致密带、中温致密带、中温热水带、低温热水带和封盖带7层结构,从热源、盖层、热储层、热流通道、封闭性几方面分析了地热系统发育成因。     

裸露管线停输温降规律数值模拟

热油管道在运行过程中难免遇到停输,裸露管线因为没有土壤的保温作用,往往成为停输的关键。针对裸露管线的热力特性,利用CFD软件进行了停输模拟,为了更真实地模拟停输过程,先进行了停输前管道内的温度场计算,在此基础上进行停输模拟。分别针对环境温度不变和变化进行了两次模拟。模拟结果显示,不考虑环境温度变化时,停输时间为8d,考虑环境温度变化时,管内温度场比不变时要高,停输时间要长。研究结果为实际管道间歇输送方案提供指导依据。     

考虑总传热系数沿程变化时原油管道计算模型

为了提高计算精度，在管道计算模型中考虑了总传热系数的沿程变化，提出用插值法将土壤导热系数和管线理深表示成距离的函数，然后在每一个分段上分别计算总传热系数、热容、粘度、水力坡降等参数。根据有流型流态改变的原油管道流动特征，建立了计算模型并用数值方法求解。     

库车前陆盆地大地热流分布特征

采集45块岩心样品进行热导率测试，在分析库车前陆盆地的地热场的基础上，通过温度和孔隙度的校正，获得原地热导率和地层热导率柱。根据热传导定理和热阻法计算热流值，获得了库车前陆盆地的52个大地热流值数据及其分布特征。库车前陆盆地整体属于低热流冷盆，各构造单元的大地热流值为40～50mW／m^2，低于我国其他大、中型沉积盆地。山前带的热流值相对较高，如依奇克里克、大宛齐、克拉等构造分区的热流值均在45mW／m^2以上，是冷盆中的高热流带，也是天然气高产出带；中央坳陷部位的热流值较低（小于45mW／m^2）；前缘隆起部位热流值较高，如塔北的提尔根；南部的热流值东高西低，如牙啥等地区的热流值均高于45mW／m^2，而西部的羊塔克、英买地区的热流值低于40mW／m^2。。新生代，印度板块与欧亚板块碰撞的远距离效应使塔里木盆地和天山之间发生了强烈的盆一山耦合过程，盆地边缘岩石圈挠曲和快速沉降，决定了盆地现今大地热流的分布特征。图1表4参22     

普光气田高压高含硫酸气管道的焊接及热处理工艺

普光气田是高压高含硫气田,地面集输管网采用全湿气加热保温混输工艺,管道材料采用抗硫碳钢等,焊接工艺复杂。文章阐述了耐高含硫酸气管道的选择、焊接、热处理工艺;耐酸气管道焊接的技术难点;耐酸气管道关键焊接技术（金属粉芯半自动下向焊接技术和厚壁集输管道温度控制技术等）。工程实践表明：集输管道焊接一次合格率为95．3％,返修合格率100％。     

国内红外热像测温技术的研究现状及在测温节能方面的应用

红外热像是一种用来探测目标物体的红外辐射,并通过光电转换、电信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的高科技产品,在众多领域中均得到广泛应用。文章分析总结了红外热像技术在国内近年来的研究现状,以及红外热像技术在测温方面的应用和节能方面的创新,主要分析了红外热像的在线热损失测量技术在南京某石化公司对厂区内5.19 km的中压蒸汽管线和12.85 km长的低压蒸汽管线共22条管线进行保温结构能耗检测上的运用,通过该红外技术,整改后保温管线至少节约179.62 kW的能量,年可节约192.59 t的标准煤。     

地下输油管热工计算

输油管正确的热工计算方法,是合理设计加热站的加热负荷、站间距及输油管顺利投产和运行管理的重要科学依据。地下输油管是浅埋构筑物,其传热过程受到地面温度年变化的影响。根据我国在华北某地区的观测,地面以下一米处地温年波幅达10℃,两米处为7.25℃。因此,输油管起输、常输和停输的传热过程是边值条件较为复杂的三维非稳定传热问题。     

海上油田热采延长测试产出液外输沿程温度计算分析

海上稠油油田探井多元热流体吞吐延长测试,由于产液速度大、周期时间长,钻井平台无法容纳大量产出液,必须通过外输管线至环保船,但海上环境恶劣,为弄清外界环境温度、风速及保温措施对产出液在外输管线沿程温度分布的影响,建立了产出液在外输管线流动沿程热损失计算模型,并对环境温度、风速及保温措施对产出液温度影响进行了计算分析,从而指导海上探井热采延长测试产出液外输管线的优化设计。