
Q/SY
中国石油天然气集团有限公司企业标准
Q/SY07714—2021
油气田地面工艺设施用电加热器 Electric heater for oil and gas field surface engineering
2021—09—07发布
2021-11-15实施
发布
中国石油天然气集团有限公司
Q/SY07714—2021
目 次
前言
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范围 2 规范性引用文件
术语和定义电加热器的设计
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4.
4.1 选型原则 4.2 设计要求 4.3 控制与保护 4.4 其他要求电加热器的安装和验收 5.1 电加热器的安装要求 5.2 电加热器的验收电加热器的使用 6.1 操作 6.2 维护与修理
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G
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前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油天然气集团有限公司标准化委员会石油石化设备与材料专业标准化技术委员会
提出并归口。
本文件起草单位:塔里木油田分公司、勘探与生产分公司、长庆油田分公司、吐哈油田分公司。 本文件主要起草人:李亚军,陈东风,赵现如,刘绍东,王立辉。唐瑜。张晓东。孙红钰。霍丙新,
胡启良、柳楠、童根、杨家林、唐波、张继华。
II
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油气田地面工艺设施用电加热器
1范围
本文件规定了油气田地面工艺设施中使用的电加热器的设计、安装和验收、使用管理等要求。 本文件适用于油气田地面工艺设施中使用的电加热器。压缩机,内燃机。泵等动力设备自备的
油、水预热装置可参照本文件执行。
本文件不适用于电伴热带、电热锅炉。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件,五 不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB150(所有部分) 压力容器 GB/T151 热交换器 GB/T2900.23 电工术语 工业电热装置 GB/T 5959.1 电热和电磁处理装置的安全 第1部分:通用要求 GB/T5959.13电热装置的安全 第13部分:对具有爆炸性气氛的电热装置的特殊要求 GB/T10066电热设备的试验方法 GB 50058 :爆炸危险环境电力装置设计规范 JB/T2379 金属管状电热元件 TSG21—2016固定式压力容器安全技术监察规程
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
3.1
电阻式加热器 resistance heater 利用电流流过电阻的焦耳效应产生的热能,对物料进行加热的设备,其中用于发热元件的电阻材
料有普通电阻材料和具有显著正温度系数热敏电阻材料(PTC)。 3.2
电磁式加热器electromagneticheater 利用电磁感应原理将电能转化成热能,并对物料进行加热的设备。
3.3
管道一体式电加热器 pipe integrated electric heater 加热器整体作为一段输送管道为管道内介质加热的电加热器。
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3.4
容器用浸入棒式电加热器 container with rod type electric heater 安装于容器内,为容器内介质加热的棒状电加热器及配套的传感器、控制装置。
4电加热器的设计 4.1选型原则 4.1.1 1发热形式选择
可根据介质目标温度选择相应的发热形式 a)介质目标温度低于120C的,宜选用电磁加热器或PTC材料的电阻加热器 b)介质目标温度等于或高于120℃的,宜选用电阻式加热器。
4.1.2 结构形式选择
可根据使用场所选择相应的结构形式: a)对管道内介质加热,宜采用管道一体式加热器:外形接口可参考图1: b)对储罐内介质加热,宜采用浸人棒式加热器,外形接口可参考图2。
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日
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标引序号说明:
介质进口法兰:铭牌:防爆接线盒:过热保护电缆引线嘴:电源电缆引线嘴:介质出口法兰:测温传感器安装孔:温控器防爆接线盒:
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6- T
9. 温控器电缆引线嘴: 10
加热器简体:
11- 加热器安装支架。
图1管道一体式电加热器示意图
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3// 4/ 5/
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F
标引序号说明:
铭牌:防爆接线盒:一内过热保护引线嘴:电源电缆引线嘴:接地螺栓:安装短节:简体。
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4
5 6 H
图2容器用漫入棒式电加热器示意图
4.2 设计要求 4.2.1 总体要求
电加热器的设计,应综合考虑使用环境, 结构应力,可维修性等国素 明确升温速度,额定功率偏差、泄漏电流、冷热绝缘电阻、过载能力、耐热性能、使用寿命等参数 功率元余度应不小于20%。
电加热器的设计文件还应满足GB/T2900.23、GB/T5959.1、 GB/T5959.13的相关要求。 4.2.2 管道一体式电加热器
管道一体式电加热器的设计应满足以下要求: a)管道一体式电加热器外壳和电热管外壳,设计制造应满足GB150(所有部分)和GB/T151
的要求: b)加热器与上,下游管道的接口应采用法兰连接: C加热器内与介质接触的元器件,选材应足介质腐蚀条件下长期安全运行的要求! d)采用电阻式发热元件时,需综合考虑介质压力,流速,杂质等影响,电热元件还应满足JB/
2379的相关要求: e)外壳采用奥氏体不锈钢的电磁加热器,保温层不得采用铁磁性材料。
4.2.3容器用浸入棒式电加热器
容器用浸人棒式电加热器设计应满足以下要求: a)加热器与储罐的接口应采用法兰连接; b)加热器宜采用间接加热设计,即发热体通过中间介质将热量传递给外壁,外壁再与待加热介
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质换热,中间介质宜采用高性能导热油,导热油运行压力为常压,不承压: C)安装于压力容器内的加热器,工作温区结构强度需足够承受外压,设计制造应满足GB150
(所有部分)和GB/T151的要求 : d)采用电阻式发热元件时,电热元件还应满足JB/T2379的相关要求: e)用于腐蚀性介质的加热器,外壳选材、腐蚀余量、使用寿命一般与所属容器保持一致,且外
壳壁厚应不小于5mm。
4.3控制与保护 4.3.1元器件选择
元器件应满足以下要求: a)温度传感器宜选用铂电阻测温元件,温度表经常工作的温度宜在量程范围的1/2~3/4之间: b)功率5kw及以上或需要连续温度调节的加热器:宜选用可控硅功率调整器控制加热功率: C除非有特别说明,控制和保护的信号应源自不同的传感器,传输线路应分开,操作元件应独
立设置: d)加热器控制柜应分别设置断路器,功率调整器,接触器,作为保护,操作,控制功能开关: e)加热器控制柜应设置温控仪表,通过设定温度值控制加热器温度: f)接触器应具有过载保护,线路设计具有过流、接地保护功能: g)加热器控制与保护系统的主要继电器开关应为上电闭合。
4.3.2防爆型式设计
4.3.2.1油气由地面设施用电加热器的电气防爆型式,宜为本安型隔爆型或正压通风型。防爆等级应根据GB50058的规定,按照场所的爆炸危险类别和范围及爆炸混合物的级别,组别确定。室内安装的加热器及配套电气设施外壳防护等级不应低于IP54,露天安装的加热器及配套电气设施外壳防护等级不应低于IP65。 4.3.2.2电加热器的控制柜远程安装于非防爆区域的,可只考虑电气设施防护等级,不作防爆要求。
4.3.3管道一体式电加热器
管道一体式电加热器控制与联锁保护设计应满足以下要求: a)温度控制回路应包括发热元件温度控制和介质出口温度控制。 b)过热保护应包括:发热元件过热和介质温度过热:其中发热元件过热保护装置宜采用熔断器
与温控仪表串联。 c)除过热保护外,管道一体式电加热器还应结合使用现场需要及已有配套设施条件,设置低流
量。漏电。可燃气体泄漏等检测装置并上传至保护回路。含气体介质或工作温度区域可能引起介质气化的,管道一体式电加热器同一压力系统内还应设置管道安全阀
d)加热器仪表采集信号应不低于表1的要求。 e)管道一体式电加热器联锁保护逻辑配置应不低于表2的要求。
4.3.4容器用浸入棒式电加热器
容器用浸人棒式电加热器控制与联锁保护设计应满足以下要求: a)控制回路应包括以下测温点:发热元件。介质。 b)过热保护应包括:发热元件过热。介质过热。其中发热元件过热保护装置宜采用熔断器,介
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