管道加熱器
本技術(shù)協(xié)議規(guī)定了1套300KW電加熱電加熱器的材料、供貨范圍、制造、檢驗(yàn)和試驗(yàn)及安裝、調(diào)試及售后服務(wù)等。
本技術(shù)協(xié)議提出的是最低限度的技術(shù)要求，供方應(yīng)保證提供符合本技術(shù)協(xié)議和相關(guān)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品及其相應(yīng)的服務(wù)。供方應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及雙方同意的設(shè)計(jì)和操作條件進(jìn)行合適的選材、制造，提供能符合規(guī)定要求的設(shè)備，并對(duì)設(shè)備的質(zhì)量和性能負(fù)責(zé)。
供方須執(zhí)行本技術(shù)協(xié)議所列標(biāo)準(zhǔn)。有不一致時(shí)，須按較高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。在合同簽定后，需方有權(quán)因規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程發(fā)生變化而提出一些補(bǔ)充要求，具體內(nèi)容雙方共同商定。應(yīng)按需方的要求提供圖紙和資料，根據(jù)項(xiàng)目的進(jìn)度，分期分批提交設(shè)備和資料，并對(duì)其內(nèi)容負(fù)責(zé)。供方如對(duì)本技術(shù)要求各條款在技術(shù)上有不同的見(jiàn)解，以及產(chǎn)品參數(shù)與訂貨要求有偏差時(shí)，則應(yīng)及時(shí)提出以供需方確認(rèn)。如供方?jīng)]有提交此類偏差文件，則供方所提供的產(chǎn)品將被認(rèn)為完全符合本技術(shù)協(xié)議所列相關(guān)條款。
1.應(yīng)用的設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
1.1 設(shè)備
TSG 21-2016 《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》
GB/T 150 《壓力容器》
GB/T 151 《熱交換器》
NB/T 47015 《壓力容器焊接規(guī)程》
NB/T 47014 《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》
NB/T 47016 《承壓設(shè)備產(chǎn)品焊接試件的力學(xué)性能檢驗(yàn)》
NB/T 47013.1-13 《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》
NB/T 47008 《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》
NB/T 47010 《承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件》
NB/T 10558 《壓力容器涂敷與運(yùn)輸包裝》
HG/T 20660-2000 《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類》
HG/T 20580 《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》
HG/T 20582 《鋼制化工容器強(qiáng)度計(jì)算規(guī)定》
HG/T 20583 《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》
HG/T 20584 《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》
SH/T 3075 《石油化工鋼制壓力容器材料選用標(biāo)準(zhǔn)》
GB/T 42594 《承壓設(shè)備介質(zhì)危害分類導(dǎo)則》
1.2 電氣及儀表
JB/T 2379 《金屬管狀電熱元件》
ASTM D 3215 《工業(yè)電加熱管用高溫氧化鎂粉》
ASTMB 344-20 《工業(yè)用電熱管鎳鉻電熱絲標(biāo)準(zhǔn)》
IPC-1331 《電加熱過(guò)程設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)》
UL 1030 《工業(yè)用電加熱器標(biāo)準(zhǔn)》
BS 7351 《工業(yè)用金屬電熱管標(biāo)準(zhǔn)》
GB/T 4208 《外殼防護(hù)等級(jí)（IP 代碼）》
GB/T 14048.1-23 《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》合集
GB 50058 《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB 3836.1 《爆炸性環(huán)境 第 1 部分：設(shè)備 通用要求》
GB 3836.2 《爆炸性環(huán)境 第 2 部分：由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備》
GB 3836.3 《爆炸性環(huán)境 第 3 部分：由增安型“e”保護(hù)的設(shè)備》
SH/T 3019 《石油化工儀表管道線路設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB 50093 《 自動(dòng)化儀表工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》
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1.3 管道與閥門
法蘭：
SH/T 3406 《石油化工鋼制管法蘭技術(shù)規(guī)范》
SH/T 3426 《石油化工鋼制夾套管法蘭》
法蘭密封面形式：＜CL600 RF ≥CL600 RJ
RF： 0Cr18Ni9+石墨 不銹鋼金屬纏繞墊（內(nèi)外環(huán)）
注：法蘭的密封面應(yīng)與其連接的閥門或設(shè)備管嘴的密封面相匹配；法蘭的接口外徑與壁
厚應(yīng)與其對(duì)接的管道的外徑與壁厚相一致。
2.技術(shù)要求
電加熱元件為管狀“U”型，其外殼為優(yōu)質(zhì)S32168不銹鋼，絕緣材料需采用優(yōu)質(zhì)高溫結(jié)晶氧化鎂粉，在高溫下保持良好的絕緣性能和介電強(qiáng)度。
單支電加熱管冷態(tài)絕緣電阻：≥500MΩ,耐壓：在AC2000V/min 電壓下無(wú)擊穿閃絡(luò)現(xiàn)象。
電熱管的引出棒和電阻絲的連接采用柔性連接和氬弧焊接，電熱管采用套管焊并嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行，確保二者之間的焊接牢固、可靠。
加熱器接線盒內(nèi)需設(shè)有與買方動(dòng)力電纜連接用的接線端子和接線銅排，便于進(jìn)線電纜的可靠連接，接線盒內(nèi)電熱管引出棒至接線端子或接線銅排的電纜均需采用耐高溫電纜。
電加熱芯法蘭至電加熱器電源接線盒處設(shè)有散熱區(qū)，在法蘭蓋端頭設(shè)置絕熱層，使輻射熱傳遞至最低，保證接線盒內(nèi)部的溫度不超過(guò)50℃（環(huán)境溫度≤25℃），避免接線盒內(nèi)部接線電纜由于高溫而易于老化的現(xiàn)象。
接線盒內(nèi)外均設(shè)有接線端子。
接線盒進(jìn)線方式為鋼管M螺紋接線方式，接線盒帶鋼管螺紋密封接頭。
接線盒材質(zhì)為碳鋼。
（1）成品電熱管外徑φ12mm。
（2）電熱管外殼采用無(wú)縫鋼管，材質(zhì)為SUS32168。
（3）“U”型彎頭部分采用液壓除應(yīng)力處理，再進(jìn)行浸水試驗(yàn)或著色檢驗(yàn)。
（4）電熱絲采用高溫合金Ni80Cr20。
（5）絕緣材料采用氧化鎂粉，具有良好的絕緣性能和介電強(qiáng)度。
（6）電熱管的封口采用環(huán)氧膠密封，避免電熱管長(zhǎng)期工作絕緣下降、泄漏電流增大的不
安全問(wèn)題。
（7）電熱管單支冷態(tài)絕緣電阻：≥200MΩ,耐壓：在AC2000V/1min 電壓下無(wú)擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。
（8）發(fā)熱效率：98%以上。
（9）水箱溫設(shè)定90℃，設(shè)計(jì)溫度＜100℃。
（10）電加熱器機(jī)組總功率300kW/380V；功率偏差：-8～+4%；溫控系統(tǒng)的控溫精度：±1℃。
（11）電熱管設(shè)置超溫保護(hù)、接地保護(hù)功能。
2.1電加熱器
加熱器電壓：380V，50Hz，3相4線制（三角型連接），加熱器各相位間負(fù)載均衡配置。
加熱管用穩(wěn)妥的方法由不銹鋼材質(zhì)的支撐圈固定，支撐圈與管板間通過(guò)支撐筋固定。電加熱管通過(guò)套管焊接在管板，并進(jìn)入接線腔進(jìn)行電氣連接。
每套加熱系統(tǒng)出口測(cè)溫元件：K型熱電偶。
每臺(tái)加熱器內(nèi)部測(cè)溫元件：K型熱電偶。
加熱器做水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力1.6MPa。
2.2加熱管的制造
300KW電加熱器的加熱管外殼材質(zhì)為S32168，加熱管外形為“U”形。具有良好的耐高溫耐腐蝕性能，截面均勻，表面平整光滑、無(wú)裂紋。
加熱管的絕緣材料氧化鎂粉。電阻絲采用優(yōu)質(zhì)的Cr20Ni80合金電阻絲，高溫退火工藝制作，電熱管的封口材料采用耐高溫二次固化絕緣密封（環(huán)氧樹(shù)脂材料），徹底避免電熱管長(zhǎng)期工作絕緣下降、泄露電流增大的不安全問(wèn)題。
電加熱管焊接前需浸水時(shí)效處理（48小時(shí)），絕緣(10MΩ成品)及高壓（2000v）合格，防止縮管過(guò)程中產(chǎn)生裂紋。電加熱管冷態(tài)絕緣電阻：≥500MΩ,耐壓：在AC2000V/min電壓下無(wú)擊穿閃絡(luò)現(xiàn)象。電加熱器冷態(tài)絕緣電阻：≥50MΩ，耐壓：在AC2000V/min電壓下無(wú)擊穿閃絡(luò)現(xiàn)象。符合國(guó)標(biāo)GB3836.1～3-2010及B/T2379－93標(biāo)準(zhǔn)。加熱管成品后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)處理。
電熱管必須承受下列試驗(yàn)：
（a）以1.1倍額定電壓，額定頻率通電1分鐘、斷電4分鐘為一周期，重復(fù)試驗(yàn)，承受1分鐘下列交流電壓的介電強(qiáng)度試驗(yàn)：2E＋1000（2×電加熱器的額定電壓＋1000V）最低1760V，按2000V進(jìn)行高壓測(cè)試。
（b）以1.1倍額定電壓、額定電流通電5分鐘，斷電狀態(tài)，全部浸入水中25分鐘為一周期重復(fù)試驗(yàn)50周期后，在大氣中放置40分鐘，再承受1分鐘，所示交流電壓的介電強(qiáng)度試驗(yàn)。
（c）在＋40±5℃相對(duì)濕度為90±5％的溫?zé)嵯渲蟹胖?4小時(shí)后，立即擦去表面潮氣，用500伏兆歐表測(cè)量帶電部分與非帶電部分之間的電阻值，須不小于10兆歐。
（d）在額定工作電壓下，元件的額定功率允許偏差±5％。
（e）在冷態(tài)（室溫）時(shí)，元件的絕緣電阻不得低于500MΩ。
（f）元件允許在電壓大于額定值而不大于額定值的1.1倍條件下工作。
（g）元件的其它方面應(yīng)符合《JB/T2379－2016》，管狀電加熱元件技術(shù)條件的規(guī)定。
（h）電加熱器內(nèi)部電熱元件要求100％做試驗(yàn)。
電加熱管的引出棒和電阻絲的連接采用柔性連接和氬弧焊接。
2.3電加熱器接線腔
材料：S32168
嚴(yán)格按照GB3836規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，產(chǎn)品能在Ⅱ區(qū)爆炸性氣體危險(xiǎn)場(chǎng)所正常工作，滿足防火防爆要求。
接線腔內(nèi)設(shè)有與用戶動(dòng)力電纜連接用接線銅片，便于進(jìn)線電纜的可靠壓接。接線腔內(nèi)外皆設(shè)有接地端子，并帶有接地標(biāo)志。
接線腔外表面應(yīng)進(jìn)行防銹處理，然后按項(xiàng)目技術(shù)要求噴涂油漆。
接線腔配有鎧裝電纜密封件（喇叭口）。電纜接口尺寸根據(jù)采購(gòu)方提供的電纜的型號(hào)、規(guī)格確定。
2.4測(cè)溫系統(tǒng)
出口測(cè)溫溫度控制
出口測(cè)溫元件：K型熱電偶;
出口測(cè)溫信號(hào)由出口處K型熱電偶信號(hào)輸送到溫度控制器，經(jīng)P.I.D運(yùn)算，輸出一個(gè)控制信號(hào)給控制柜控制溫度加熱工作，實(shí)現(xiàn)加熱器啟停自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。在介質(zhì)流量穩(wěn)定的情況下，加熱器出口溫度精度可以達(dá)到±1℃。
內(nèi)部超溫溫度控制
內(nèi)部測(cè)溫元件：K型熱電偶；
每個(gè)加熱芯配備K型熱電偶，加熱管表面溫度信號(hào)引到控制柜，溫度超溫時(shí)對(duì)外報(bào)警及切斷加熱器加熱。
2.5控制柜功能
具有電壓、電流顯示、短路、過(guò)流等故障保護(hù)，具有出口溫度、電熱管溫度聯(lián)鎖，預(yù)留SIS聯(lián)鎖停加熱器系統(tǒng)接點(diǎn)（硬線連接鎖停時(shí)停泵及電加熱）。控制柜具有：出口介質(zhì)溫度信號(hào)、加熱器運(yùn)行狀態(tài)、超溫狀態(tài)，加熱器啟動(dòng)、停止。
2.6主要信號(hào)往來(lái)
（1）電加熱器出口介質(zhì)溫度信號(hào)（K型熱電偶）送控制柜；
（2）電加熱器內(nèi)部溫度信號(hào)（K型熱電偶）送控制柜；
（3）出口溫度信號(hào)送溫控器；
（4）加熱器超溫狀態(tài)(干接點(diǎn))送控制系統(tǒng)；
（5）啟動(dòng)、停止信號(hào)（干接點(diǎn)）送控制系統(tǒng)；
