不銹鋼高粘度泵輸送棕擱油管道采用集膚效應伴熱,集膚效應伴熱系統是基于電流集膚效應的原理, 大優(yōu)點(diǎn)在于能維持溫度高達230℃,功率密度達,伴熱距離長(cháng),一個(gè)電源點(diǎn)伴熱距離 長(cháng)可以達20km以上。該系統由變壓器、加熱電源、輸油管道、伴熱管和伴熱電纜、保溫層、保護外殼組成,加熱電源分工頻和中頻加熱電源兩種,輸油管和伴熱可為普通鋼管,伴熱管直徑15~40mm,間歇式焊接在不銹鋼高粘度泵輸油管上,伴熱電纜穿在伴熱管內,外面是保溫層和保護外殼。
在交變電流經(jīng)電纜通過(guò)伴熱管壁時(shí),電流通過(guò)導線(xiàn)和鋼管形成回路產(chǎn)生焦耳熱,整根電纜發(fā)熱均勻,在集膚效應下,電流集中在伴熱管內表層通過(guò),在管壁電阻的作用下,電流發(fā)熱經(jīng)傳導使輸油管道溫度升高,由于鋼管的尺寸、材質(zhì)、交流電頻率之間存在 的關(guān)系,交流電并非均勻地流經(jīng)鋼管截面,而是集中流過(guò)自其內表面起的某一內,電流密度按指數規律減少,在鋼管外表面電壓電流幾乎為零,自身形成絕緣結構,油脂在不銹鋼高粘度油泵管道內流動(dòng)集膚效應熱通過(guò)焊縫和導熱膠泥轉給輸油管,起到伴熱作用。伴熱管和輸油管之間的溫差在5℃~10℃,為了防比管道帶靜電及感應干擾,伴熱管道末端及中間隔 距離有接地,防比靜電或感應電,管內油脂 輸送。因處在露天野外,在系統上配套的測雪感應器,達到自身融雪的目的。
基于不同品種棕擱油的凝固點(diǎn)和項目所在地的環(huán)境溫度,按輸油 高溫度在50℃按棕擱油品溫度可調),環(huán)境溫度 低在-6℃,安裝集膚效應伴熱裝置,經(jīng)過(guò)估算,管線(xiàn)熱損失功率為30W/m,單根管線(xiàn)總功率為750kW。2根25km長(cháng)棕擱油管線(xiàn)分為二段、共4個(gè)集膚伴熱系統,每個(gè)電源點(diǎn)由1臺1250kVA變壓器向兩個(gè)集膚系統供電。每一頭的兩根管線(xiàn)實(shí)際用電負荷為750kW,維持溫度50℃,配置2臺1250kVA變壓器。
按不銹鋼高粘度泵輸油管段結構,把伴熱管可以在工廠(chǎng)預制或現場(chǎng)分段預制加工,接頭用焊接套管連接,與輸油管焊接、安裝一起,外加保溫層和外殼。在需要 換不銹鋼高粘度齒輪泵輸油管道閥門(mén)的情況下,只要把 換部分兩端的接頭拆開(kāi),把伴熱電纜抽出,可 換部件,無(wú)需整體拆損。接地電阻≤4Ω,輸油管0電位。
不銹鋼高粘度泵輸油管道集膚效應伴熱等于等電溫加熱,不會(huì )出現局部過(guò)熱現象,隨著(zhù)管道輸送距離的加長(cháng),提高加熱電壓即可。集膚效應伴熱系統采用自動(dòng)控制系統,其功能有:數字溫度閉環(huán),短路保護功能,過(guò)流保護功能,斷路保護;軟啟動(dòng),數碼顯示,方便人機對話(huà);網(wǎng)絡(luò )化設計,過(guò)程無(wú)線(xiàn)控制,無(wú)線(xiàn)報警。集膚效應伴熱耗折計算為231kg標煤/km,蒸汽伴熱耗煤在1813kg標煤/km。相當于耗標煤的1/7.8。
油泵房、配電及壓縮空氣
在海輪??康腻^地建浮動(dòng)平臺碼頭,用鋼絲繩在水下錨定。在浮動(dòng)平臺上設計碼頭油泵房,油泵房?jì)劝惭b不銹鋼高粘度齒輪油泵、1臺變壓器、壓縮空氣系統和清掃裝置。
安裝2臺油泵和2臺輔助小泵,大油泵為離心泵或雙螺桿泵,流量按300m³/h,配變頻器,壓力按5MPa,單泵功率300kW。小油泵的功率在75kW,流量在80~100m³/h。泵房?jì)裙艿澜涌谟霉艿肋B接,閥門(mén)切換。泵房一側設計溢油罐(或油池),接受管道清掃過(guò)來(lái)的油。
在碼頭泵房安裝1臺1250kVA變壓器,選用移動(dòng)式歐式變壓器(含高低壓配電柜),配電房設計防雷。安裝1臺空氣壓縮機以提供壓縮氣量40~50m³/min,配1臺15m³壓縮空氣緩沖罐及空氣過(guò)濾器。
在碼頭泵房旁設置堆放接收棕擱油的軟管架,設計溢流油罐,設計位置在半水下,容積按軟管容積的2倍。在油罐區另外做油泵房,安裝2臺1250kVA變壓器,用移動(dòng)式歐式變壓器(含高低壓配電柜)。安裝油泵和壓縮空氣系統及清掃球接收裝置。庫區的油管伴熱和清掃另按要求設計。從碼頭泵來(lái)的油脂,經(jīng)過(guò)油罐區油泵房加壓后泵進(jìn)指定的油罐區油罐,另外設計清掃、保溫及溢油接受罐。