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摘要:硼伴热系统用于对硼酸流过的所有管道及其附件进行伴热,将管道温度维持在硼酸溶液的结晶温度上,维持流体的循环。热量通过电流产生。伴热管道需要保持的温度根据硼酸溶液结晶点确定。硼酸结晶点因分区、伴热系统不同而有所不同,一般在16摄氏度以上。RRB系统是冗余的,由两个相同的冗余伴热电路组成,正常电路和备用电路。它们按保持管道温度在结晶温度以上进行设计,此外,温度由相互独立的测量通道进行监测。通常情况下,由正常回路对给伴热管道提供热量,当正常回路不起作用,温度下降到备用回路启动点后,备用回路开始启动加热。
RRB硼伴热系统由伴热缆与电控设备两大部分组成。其中配电箱与加热电路盘是供电设备,与PLC输入的温度控制信号连锁,实现对加热元件(伴热缆)供电,将被伴热管道的温度控制在要求温度范围内。本文着重讲述在伴热缆安装过程中的技术要点和质量控制点。
一、伴热缆
伴热缆是RRB系统设备中的加热元件,是系统中必不可少的重要设备,对于保证RRB系统的安全可靠运行起到关键作用。
1.伴热缆的规格
通常伴热缆分为单芯和双芯两种,单芯电缆其每米电阻值原则上应为0.61Ω,双芯电缆每米电阻值原则上为4.5Ω和2.46Ω。伴热缆保护管材料选用不锈钢316L,最小弯曲半径为电缆外径的6倍,且每根伴热缆上用有1个或2个冷端。
2.伴热缆的结构
伴热缆的安装组件包括:伴热缆、电缆连接器(包括:连接器铜套管、电缆接头、热缆固定块、热缩套管)刚性保护罩、柔性保护罩、不锈钢管卡。管卡扣件、不锈钢网板、不锈钢编织网带、不锈钢扎丝、导热胶泥(预制状)导热胶泥(糊状)。
二、伴热缆安装
1.安装过程
在伴热缆安装时通常包括以下步骤:
1)测量:管道长度(对现场2in及以上的管道,由于现场不需要修改或预计修改较少,伴热管道的电加热元件是成品供货,对于2in以下的伴热管道,现场工艺管道的修改较多,所以需要对现场的所有伴热管线进行现场实际安装情况的核查、测量);
2)计算:阀门、支架及法兰等附件数量;
3)查询:计算书及相关文件,找到需伴热管道对应的伴热缆长度,如果伴热缆的热端长度大于需伴热管道的长度,那么可以使用此伴热缆,如小于则需从新修改相应的设计计算书;
4)衡量:插套焊的电动阀,如RIS系统的大型支架,可以看作是两个支架,以两个支架的等效长度敷设于阀门底部,在阀门上部法兰上必须敷设一条附加的加热电缆约1.5米;
5)检查:核实管道安装是否完成并合格,包括现场、管道清洁度,法兰、阀门等的螺栓紧固是否合格,现场是否存在交叉作业、伴热缆的绝缘和介电强度试验;
6)固定:使用三根不锈钢管卡把加热缆的冷端接头固定在加热回路的地方,沿着管道敷设第一根加热电缆,并用不锈钢绑扎管卡每隔一米固定一次,注意用手动工具收紧,当通过管道的附件时(如阀门、法兰),按此方法将加热电缆用手折成弯曲状态,在同一管道的对称位置敷设第二根电缆,并用相同方法固定,然后用“SNAP TRACE”导热胶泥覆盖加热元件并固定;对于直管道,用钢性保护罩覆盖后用不锈钢绑扎扎丝或不锈钢管卡紧固,而对于管道弯曲处,则用柔性保护罩覆盖,并紧固于管道上,柔性保护罩的两端应把刚性保护罩分别覆盖至少5厘米,然后用不锈钢扎丝或不锈钢管卡紧固;需要提醒的是正常回路和备用回路的加热元件是对称敷设在同一管道的两侧。
2.伴热缆电缆连接器的安装
此处的电缆连接器作用是将电源电缆与加热电缆(加热元件)有效连接(如图)。电缆连接器分单芯和双芯两种,其安装方式有所不同,具体安装方式如下图所示:
1-热缆固定块;2-冷端接头;3-接地螺栓;4-螺母压盖;5-冷端电缆;6-热端电缆;7-伴热缆电缆接头;8-伴热缆电源线;9-压接头;10-热缩套管(3根,两层);11-钢套管¢28*3.0,L=200;12-固定凹槽;13-M24*1.5的电缆接头(固定电源电缆);14-电缆接头螺纹;15-电源电缆;16-接地线(通常采用6mm2裸铜线)。
电缆连接器安装完后就要固定,用两个不锈钢管卡或不锈钢扎丝将铜套管固定在托盘、支架或保温层外。最后将接地螺母接上接地线,在加热电路盘上测试伴热回路的绝缘性和电阻值。注意通常在伴热缆安装前、后分别对其绝缘进行测试。
3.伴热缆安装要求及控制要点
1)安装前确定所使用伴热缆是经过检测的,且必须保证每一根都必须检测,然后核查要伴热的管道清洁度,保证管道表面无油、无金属锈等,同时必须接到管道队完工证明,必要时应采用各专业会签的形式进行。
2)伴熱缆总是沿着管道外壁安装,当经过如阀门、支架、法兰等附件设备时,为补充其造成的热量散失,要把电缆按照相应管线附件的方式折成弯,成曲线敷设在设备两侧或上面,注意所弯曲的形状必须是由手工制作,弯曲半径不能小于6倍加热电缆外径。
3)在管道直管段和弯曲处,加热元件用特殊的导热胶泥“SNAP TRACE”覆盖(注:导热胶泥分预制状和糊状,预制状用于直管段,糊状用于弯曲处),上面再覆盖一层不锈钢刚性保护罩,最后用不锈钢管卡和管卡扣件把它们一起固定在管道上。
4)在有些部位加热电缆不能用导热胶泥和不锈钢保护罩进行保护,则使用不锈钢的编制网带来固定和保护加热元件,加热元件的冷端弯折处以及冷端接头也应用不锈钢管卡和管卡扣件固定以防密封不良。
5)在整根伴热缆安装完成并与相应加热电路盘连接后,应要求在加热电缆盘内检查回路的绝缘电阻和接地连续性。
6)任何多余的伴热缆需沿着管道或是设备惊醒均匀分配,不能出现扎堆或空缺现象,且所有的伴热缆均需套上位号标志以说明伴热缆的去向。 7)如果伴热缆管道或者部件不容易敷设伴热缆,如管道阀门两侧,则可以用不锈钢网板缠绕管道或者填实,然后把伴热缆固定在不锈钢网板上,再用不锈钢编织网带(特殊部件)缠绕固定。
三、安装时常出现的问题和预防措施
1)伴热缆在安装后绝缘不合格;
为了保证伴热缆的功能性,伴热缆在安装前、后均要对其绝缘水平進行测试,而安装后的检查是确保伴热缆在安装过程中没有被损坏,绝缘水平没有降低。通常出现安装后绝缘不合格是因为在施工时,伴热缆端头没有采取有效的防潮保护措施,或因为施工时伴热缆破损,为防止此问题的发生,在伴热缆施工时应注意对你热缆的保护,弯曲半径不能超出标准,敷设完成后对伴热缆端头采取防潮保护。
2)伴热缆与伴热管道未充分接触;
伴热缆在安装时应紧贴管道外壁,在直管段上敷设平直整齐,伴热缆与伴热管道未充分接触的问题较多的出现在管道拐弯、支架、阀门、法兰等处,为避免此类问题的产生,在伴热缆制弯时应采用手工制作,避免过多弯路、过度曲折,且在不锈钢管卡固定时应牢固可靠。
3)伴热缆安装后被破坏;
现场存在伴热缆安装后被破坏现象,主要原因在于伴热缆所在房间存在交叉作业现象,而施工人员成品保护意识不强,另外,伴热缆本身的保护不到位,对安装完成的伴热缆应采取有效的保护措施,加装防护罩、警示牌等,避免遭到破坏。
除以上常出现的问题外,还需注意,如:钢性防护板与柔性防护网带混用、导热胶泥涂抹不到位、不锈钢管卡或不锈钢扎丝绑扎间距过大(或关键部位未绑扎)伴热缆安装时对其它物项的破坏(如阀门、电缆、仪表等设备)等,为进一步提高伴热缆安装的实体质量,施工单位应提高质量意识、技术水平、检查力度,监理人员加强控制强度,增加巡检力度及提高质控方法和水平。
四、总结
伴热缆的安装是硼伴热系统安装中的关键环节,伴热缆安装质量水平在该系统中至关重要,直接决定管道伴热的成败,所以从施工人员、技术人员、质检人员到监理人员都应该遵循技术全面、施工严谨、高标准、高要求的基本原则。前期做好先决条件的检查、技术交底工作,中期做好施工程序执行、施工记录编制,后期做好成品保护、现场巡检工作。为有效控制伴热缆安装质量,质检、监理人员应不断学习和提高,掌握最新安装技术、总结高效的管理方法,做到精益求精、游刃有余。
RRB硼伴热系统由伴热缆与电控设备两大部分组成。其中配电箱与加热电路盘是供电设备,与PLC输入的温度控制信号连锁,实现对加热元件(伴热缆)供电,将被伴热管道的温度控制在要求温度范围内。本文着重讲述在伴热缆安装过程中的技术要点和质量控制点。
一、伴热缆
伴热缆是RRB系统设备中的加热元件,是系统中必不可少的重要设备,对于保证RRB系统的安全可靠运行起到关键作用。
1.伴热缆的规格
通常伴热缆分为单芯和双芯两种,单芯电缆其每米电阻值原则上应为0.61Ω,双芯电缆每米电阻值原则上为4.5Ω和2.46Ω。伴热缆保护管材料选用不锈钢316L,最小弯曲半径为电缆外径的6倍,且每根伴热缆上用有1个或2个冷端。
2.伴热缆的结构
伴热缆的安装组件包括:伴热缆、电缆连接器(包括:连接器铜套管、电缆接头、热缆固定块、热缩套管)刚性保护罩、柔性保护罩、不锈钢管卡。管卡扣件、不锈钢网板、不锈钢编织网带、不锈钢扎丝、导热胶泥(预制状)导热胶泥(糊状)。
二、伴热缆安装
1.安装过程
在伴热缆安装时通常包括以下步骤:
1)测量:管道长度(对现场2in及以上的管道,由于现场不需要修改或预计修改较少,伴热管道的电加热元件是成品供货,对于2in以下的伴热管道,现场工艺管道的修改较多,所以需要对现场的所有伴热管线进行现场实际安装情况的核查、测量);
2)计算:阀门、支架及法兰等附件数量;
3)查询:计算书及相关文件,找到需伴热管道对应的伴热缆长度,如果伴热缆的热端长度大于需伴热管道的长度,那么可以使用此伴热缆,如小于则需从新修改相应的设计计算书;
4)衡量:插套焊的电动阀,如RIS系统的大型支架,可以看作是两个支架,以两个支架的等效长度敷设于阀门底部,在阀门上部法兰上必须敷设一条附加的加热电缆约1.5米;
5)检查:核实管道安装是否完成并合格,包括现场、管道清洁度,法兰、阀门等的螺栓紧固是否合格,现场是否存在交叉作业、伴热缆的绝缘和介电强度试验;
6)固定:使用三根不锈钢管卡把加热缆的冷端接头固定在加热回路的地方,沿着管道敷设第一根加热电缆,并用不锈钢绑扎管卡每隔一米固定一次,注意用手动工具收紧,当通过管道的附件时(如阀门、法兰),按此方法将加热电缆用手折成弯曲状态,在同一管道的对称位置敷设第二根电缆,并用相同方法固定,然后用“SNAP TRACE”导热胶泥覆盖加热元件并固定;对于直管道,用钢性保护罩覆盖后用不锈钢绑扎扎丝或不锈钢管卡紧固,而对于管道弯曲处,则用柔性保护罩覆盖,并紧固于管道上,柔性保护罩的两端应把刚性保护罩分别覆盖至少5厘米,然后用不锈钢扎丝或不锈钢管卡紧固;需要提醒的是正常回路和备用回路的加热元件是对称敷设在同一管道的两侧。
2.伴热缆电缆连接器的安装
此处的电缆连接器作用是将电源电缆与加热电缆(加热元件)有效连接(如图)。电缆连接器分单芯和双芯两种,其安装方式有所不同,具体安装方式如下图所示:
1-热缆固定块;2-冷端接头;3-接地螺栓;4-螺母压盖;5-冷端电缆;6-热端电缆;7-伴热缆电缆接头;8-伴热缆电源线;9-压接头;10-热缩套管(3根,两层);11-钢套管¢28*3.0,L=200;12-固定凹槽;13-M24*1.5的电缆接头(固定电源电缆);14-电缆接头螺纹;15-电源电缆;16-接地线(通常采用6mm2裸铜线)。
电缆连接器安装完后就要固定,用两个不锈钢管卡或不锈钢扎丝将铜套管固定在托盘、支架或保温层外。最后将接地螺母接上接地线,在加热电路盘上测试伴热回路的绝缘性和电阻值。注意通常在伴热缆安装前、后分别对其绝缘进行测试。
3.伴热缆安装要求及控制要点
1)安装前确定所使用伴热缆是经过检测的,且必须保证每一根都必须检测,然后核查要伴热的管道清洁度,保证管道表面无油、无金属锈等,同时必须接到管道队完工证明,必要时应采用各专业会签的形式进行。
2)伴熱缆总是沿着管道外壁安装,当经过如阀门、支架、法兰等附件设备时,为补充其造成的热量散失,要把电缆按照相应管线附件的方式折成弯,成曲线敷设在设备两侧或上面,注意所弯曲的形状必须是由手工制作,弯曲半径不能小于6倍加热电缆外径。
3)在管道直管段和弯曲处,加热元件用特殊的导热胶泥“SNAP TRACE”覆盖(注:导热胶泥分预制状和糊状,预制状用于直管段,糊状用于弯曲处),上面再覆盖一层不锈钢刚性保护罩,最后用不锈钢管卡和管卡扣件把它们一起固定在管道上。
4)在有些部位加热电缆不能用导热胶泥和不锈钢保护罩进行保护,则使用不锈钢的编制网带来固定和保护加热元件,加热元件的冷端弯折处以及冷端接头也应用不锈钢管卡和管卡扣件固定以防密封不良。
5)在整根伴热缆安装完成并与相应加热电路盘连接后,应要求在加热电缆盘内检查回路的绝缘电阻和接地连续性。
6)任何多余的伴热缆需沿着管道或是设备惊醒均匀分配,不能出现扎堆或空缺现象,且所有的伴热缆均需套上位号标志以说明伴热缆的去向。 7)如果伴热缆管道或者部件不容易敷设伴热缆,如管道阀门两侧,则可以用不锈钢网板缠绕管道或者填实,然后把伴热缆固定在不锈钢网板上,再用不锈钢编织网带(特殊部件)缠绕固定。
三、安装时常出现的问题和预防措施
1)伴热缆在安装后绝缘不合格;
为了保证伴热缆的功能性,伴热缆在安装前、后均要对其绝缘水平進行测试,而安装后的检查是确保伴热缆在安装过程中没有被损坏,绝缘水平没有降低。通常出现安装后绝缘不合格是因为在施工时,伴热缆端头没有采取有效的防潮保护措施,或因为施工时伴热缆破损,为防止此问题的发生,在伴热缆施工时应注意对你热缆的保护,弯曲半径不能超出标准,敷设完成后对伴热缆端头采取防潮保护。
2)伴热缆与伴热管道未充分接触;
伴热缆在安装时应紧贴管道外壁,在直管段上敷设平直整齐,伴热缆与伴热管道未充分接触的问题较多的出现在管道拐弯、支架、阀门、法兰等处,为避免此类问题的产生,在伴热缆制弯时应采用手工制作,避免过多弯路、过度曲折,且在不锈钢管卡固定时应牢固可靠。
3)伴热缆安装后被破坏;
现场存在伴热缆安装后被破坏现象,主要原因在于伴热缆所在房间存在交叉作业现象,而施工人员成品保护意识不强,另外,伴热缆本身的保护不到位,对安装完成的伴热缆应采取有效的保护措施,加装防护罩、警示牌等,避免遭到破坏。
除以上常出现的问题外,还需注意,如:钢性防护板与柔性防护网带混用、导热胶泥涂抹不到位、不锈钢管卡或不锈钢扎丝绑扎间距过大(或关键部位未绑扎)伴热缆安装时对其它物项的破坏(如阀门、电缆、仪表等设备)等,为进一步提高伴热缆安装的实体质量,施工单位应提高质量意识、技术水平、检查力度,监理人员加强控制强度,增加巡检力度及提高质控方法和水平。
四、总结
伴热缆的安装是硼伴热系统安装中的关键环节,伴热缆安装质量水平在该系统中至关重要,直接决定管道伴热的成败,所以从施工人员、技术人员、质检人员到监理人员都应该遵循技术全面、施工严谨、高标准、高要求的基本原则。前期做好先决条件的检查、技术交底工作,中期做好施工程序执行、施工记录编制,后期做好成品保护、现场巡检工作。为有效控制伴热缆安装质量,质检、监理人员应不断学习和提高,掌握最新安装技术、总结高效的管理方法,做到精益求精、游刃有余。