采氣管道電伴熱工藝優(yōu)化

付源 高嘉成大慶油田采氣分公司大慶油田采油一廠

采氣管道電伴熱工藝優(yōu)化

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徐深氣田采氣管道電伴熱工藝先后應用了碳纖維電加熱管、恒功率串聯(lián)電熱帶、智能光纖電熱預制管道工藝。2001～2003年，氣田試驗應用碳纖維電加熱管道。碳纖維電熱線沿鋼管外壁縱向敷設，電源電纜與碳纖維電熱線并行，外層包裹聚氨脂泡沫保溫層和聚乙烯黃夾克，具有保溫效果好，碳纖維發(fā)熱效率高，升溫速度快，比常規(guī)金屬發(fā)熱體節(jié)能30%以上等優(yōu)點。

管道；電伴熱；工藝；優(yōu)化

1 電伴熱工藝

徐深氣田采氣管道電伴熱工藝先后應用了碳纖維電加熱管、恒功率串聯(lián)電熱帶、智能光纖電熱預制管道工藝。2001～2003年，氣田試驗應用碳纖維電加熱管道。碳纖維電熱線沿鋼管外壁縱向敷設，電源電纜與碳纖維電熱線并行，外層包裹聚氨脂泡沫保溫層和聚乙烯黃夾克，具有保溫效果好、碳纖維發(fā)熱效率高，升溫速度快，比常規(guī)金屬發(fā)熱體節(jié)能30%以上等優(yōu)點。

2 電伴熱工藝優(yōu)化

（1）恒功率串聯(lián)式電熱帶伴熱工藝。2004年深層氣田采氣管道采用恒功率串聯(lián)式電熱帶伴熱，電熱帶敷設在采氣管道外壁，以鋁膠帶粘結固定在管道上，外層采用聚乙烯硬質聚氨脂泡沫黃夾克作為保溫層。恒功率串聯(lián)式電熱帶輸出功率恒定，發(fā)熱均勻，單點電源供電伴熱最長距離可達5km，接點少，故障率低。

（2）智能電熱預制管道工藝。2012年氣田開始應用智能電熱預制保溫管道。該管道由無縫鋼管、導熱鋁槽、智能光纖電伴熱線、聚氨酯泡沫保溫層、聚乙烯黃夾克外護套等組成。管道一次預制成型，現(xiàn)場在導熱鋁槽中穿入智能光纖伴熱帶。兩根管道連接處采用保溫防護模塊，遇穿路、跨渠等需增加斷點連接器，管道首尾用密封冷端連接器。智能光纖電伴熱線在導熱鋁槽中，是由測溫光纖、發(fā)熱導體、絕緣層、護套層等擠塑成型。線芯采用多股鍍錫銅絲或多股銅鎳合金絲，編織層采用鎂鋁合金絲，光纖采用鎧裝特種光纜多模光纖。智能電熱預制保溫管道具有以下優(yōu)點：①應用測溫光纖實現(xiàn)故障定位光纖和發(fā)熱導體組合為一體，通過光纖分布式測溫系統(tǒng)（DTS），對發(fā)熱導體的工作溫度和長度全線測量，準確定位智能光纖伴熱線的斷點，電熱帶可從導熱鋁槽抽出，維修不需大量破壞管道保溫層；②保溫效果好，管道在工廠預制一次成型，聚氨酯泡沫發(fā)泡均勻，保溫效果好；③縮短施工周期，現(xiàn)場直接焊接、穿智能光纖伴熱線，減少現(xiàn)場防腐、保溫等工作量，每公里管道現(xiàn)場施工周期由12天縮短至9天；④適應工況能力強，適應低溫氣候，提高冬季施工質量，并且密封性好，可在低洼地敷設。工藝存在以下缺點：伴熱長度短，以20W/m的智能光纖伴熱線為例，380V電壓下，伴熱長度超過1.5km時，伴熱線外徑寬22mm，厚6mm，這將造成線盤太大，運輸、施工不便；導熱鋁槽一般為25mm寬，會造成電熱線的外護套磨損；單點電源380V供電最長為1.5km，660V供電最長為3km，超過伴熱長度，需兩端供電。

綜上所述，恒功率串聯(lián)電熱帶管道運行穩(wěn)定，但斷點不易診斷，保溫效果依賴施工；智能電熱預制保溫管道保溫效果好，易維護，斷點定位準確。智能電熱預制保溫管道主要應用在淺層氣及深層高含碳氣井單管敷設的采氣管道，恒功率串聯(lián)電熱帶主要為深層含碳量低氣井雙管并行敷設的采氣管道伴熱。

3 結語

（1）電伴熱功率調節(jié)技術經(jīng)試驗驗證，節(jié)能效果顯著。

（2）智能電熱預制管道可降低施工難度，加快工程建設進度。投資略高，但維護方便，適合在氣田推廣應用。

（3）智能電熱預制管道在氣田僅應用于采氣管道單管伴熱，應加快并行管道預制技術攻關，擴大應用范圍。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.4.063