河南省安裝集團(tuán)有限責(zé)任公司 樊躍峰

熱工儀表防凍技術(shù)探討

河南省安裝集團(tuán)有限責(zé)任公司 樊躍峰

熱工儀表在保證熱力工程安全運(yùn)行中起著至關(guān)重要的作用。但在天氣較為寒冷的地區(qū)，因設(shè)計(jì)和施工工藝不當(dāng)，常常有儀表及其附屬的導(dǎo)壓管、差壓變送器等被凍壞失靈的情況，致使鍋爐水位、部分汽水流量及壓力信號(hào)不準(zhǔn)，增加維護(hù)工作量，同時(shí)給工程運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的安全隱患。為此，應(yīng)當(dāng)從設(shè)計(jì)和工藝施工這兩方面著手，使熱工儀表達(dá)到防凍的效果。

一、熱工儀表防凍設(shè)計(jì)

1.蒸汽伴熱。當(dāng)采用蒸汽伴熱防凍時(shí)，一般是將通有蒸汽的伴熱管與儀表敷設(shè)在一起，然后外加保溫。單根或兩根儀表管路，可以將伴熱管敷設(shè)在儀表管路的兩旁或中間；整排走向的儀表管，可間隔進(jìn)行蒸汽伴熱，以節(jié)約成本。儀表管路進(jìn)入保溫箱時(shí)，保溫箱內(nèi)應(yīng)裝設(shè)伴熱管路。敷設(shè)伴熱管時(shí)，應(yīng)注意使流量、水位等差壓儀表的正、負(fù)壓測(cè)量儀表管路盡可能地受熱均勻，因?yàn)槿绻麅筛苈肥軣岵痪瑫?huì)引起管內(nèi)介質(zhì)比容的相對(duì)變化，進(jìn)而引起測(cè)量誤差（對(duì)差壓量程較低的汽包水位，正、負(fù)儀表管路應(yīng)尤其注意）。因此，差壓儀表的正負(fù)測(cè)量管路與伴熱管路不應(yīng)太近，受熱程度應(yīng)基本相同。

伴熱蒸汽的汽源要可靠，汽源壓力應(yīng)能使蒸汽輸送到各分支管路的末端，并保證一定溫度和流量。汽源壓力一般不超過1MPa，溫度不超過200℃（對(duì)于余熱鍋爐系統(tǒng)，如為雙壓系統(tǒng)，鍋爐低壓蒸汽即可滿足伴熱要求；如為單壓系統(tǒng)，可增加一套減溫減壓器，引用鍋爐自產(chǎn)蒸汽即可）。各伴熱管分支上均需裝設(shè)一次閥門和二次閥門。一次閥門作為開關(guān)汽源用，裝在支管從母管引出的地方；二次閥門作為調(diào)整伴熱汽量和伴熱溫度用，裝在各分支的末端。各分支管的疏水，可根據(jù)情況接入疏水母管或直接排入地溝。注意伴熱溫度不能使測(cè)量管內(nèi)的介質(zhì)汽化。工藝伴熱管線采用公稱直徑DN10、DN15、DN20三種規(guī)格的無縫鋼管。伴熱管與測(cè)量管應(yīng)采用同樣的保溫方式，一體保溫（一般采用外纏石棉繩+玻璃絲布）。

2.電伴熱。當(dāng)采用電伴熱防凍時(shí)，在安裝前要使被加熱儀表管道的防銹防腐涂層干透，管道上無毛刺和利角，檢查電熱帶表面有無破損，電熱帶絕緣電阻應(yīng)≥20MΩ。安裝時(shí)，每隔50cm將電熱帶用玻璃纖維壓敏膠帶或鋁膠帶固定在干管上，盡可能將電熱帶附在管道下斜45°側(cè)方向；線路的第一供電點(diǎn)和尾端各預(yù)留1m長的電熱帶，以便隨時(shí)拆除、維修和更換；在使用二通或三通配件處，電熱帶各端應(yīng)預(yù)留50cm長，多根電熱帶應(yīng)注意合理選用電源點(diǎn)，便于維修；保溫層材料必須干燥，要加防水外罩，在保溫層外加警示標(biāo)簽并注明“內(nèi)有伴熱帶”。安裝完成后，檢查電熱帶表面是否損壞，用搖表2500VDC測(cè)試每一獨(dú)立回路一端，絕緣電阻應(yīng)在20MΩ以上；保證電源部分過載保護(hù)、漏電保護(hù)和防爆安全裝置良好。

對(duì)于電伴熱方式應(yīng)嚴(yán)禁蒸汽伴熱與電伴熱混用于一體，伴熱帶安裝時(shí)不得破壞絕緣層，應(yīng)緊貼于被加熱體以提高熱效率，若被伴熱體為非金屬體，應(yīng)用黏膠帶增大接觸傳熱面積，以尼龍?jiān)鷰Ч潭?，?yán)禁用金屬絲綁扎。電熱帶一端接入電源，另一端線芯嚴(yán)禁短接或與導(dǎo)電物質(zhì)接觸，并剪切為“V”型，使用配套的封頭套封，接線后應(yīng)用硅膠密封。安裝時(shí)應(yīng)逐一測(cè)量伴熱點(diǎn)的絕緣電阻，屏蔽層必需接地。按電伴熱各路的電壓、電流等參數(shù)選用漏電保護(hù)裝置。

采用蒸汽伴熱初期投資較小，但能耗大，且運(yùn)行維護(hù)工作量較大，其本身也為易凍介質(zhì)，施工及運(yùn)行過程中要注意其自身的防凍，不能有易積水處，在不影響被伴熱體準(zhǔn)確測(cè)量的前提下，保證伴熱效果；電伴熱初期投較大，技術(shù)含量相對(duì)較高，但其能耗低，維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)性好。對(duì)于以上兩種的伴熱方式，在技術(shù)上已相當(dāng)成熟，用戶可根據(jù)自身情況合理選用。

二、工藝施工中的防凍措施

雖然設(shè)計(jì)時(shí)增加了伴熱管系統(tǒng)，但在設(shè)備停運(yùn)期間，測(cè)量管路不可避免地會(huì)有一部分的殘留介質(zhì)。為此在測(cè)量管路敷設(shè)時(shí)盡量避免“U”型彎及低點(diǎn)測(cè)量方法，不可避免時(shí)可增加管路的低點(diǎn)放水門。對(duì)于管道上的壓力表，可采用改進(jìn)工藝的方法防凍。壓力表凍壞的原因是由于彈簧壓力表與設(shè)備連接是環(huán)形漲力彎，在使用過程中，常積存冷凝水，當(dāng)室外溫度低于0℃時(shí)，水結(jié)成冰，使壓表及表彎變形損壞。對(duì)此可將壓力表彎管進(jìn)行改造，把表彎彈簧管由彎管垂直放置，改為螺旋向下回流模式。改進(jìn)后，如系統(tǒng)停運(yùn)，壓力表接管的液體可沿管壁回流至原容器及管道中，不再有冷凝積水，保護(hù)壓力表見圖1。

對(duì)于露天的變送器、壓力表、差壓計(jì)等易凍介質(zhì)的測(cè)量元件、就地儀表應(yīng)盡量放置在專用的防護(hù)箱或小間內(nèi)。

總之，在寒冷地區(qū)，應(yīng)當(dāng)從工程設(shè)計(jì)和工藝施工等方面綜合考慮，以達(dá)到熱工儀表防凍的目的，盡可能保證儀表的靈敏性。為工程運(yùn)行提供精確的數(shù)據(jù)，從而為工程運(yùn)行提供科學(xué)參考。實(shí)踐證明，儀表安全是工程運(yùn)行安全的有力保證。