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SHT 3203-2018 石油化工电加热系统设计规范.pdf中华人民共和国石油化工行业标准
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大观片区(B区)施工组织设计石油化工电加热系统设计规范
cationfordesign ofelectricheatersystems ofpetrochemicalindustry
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本规范2018年首次发布。
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石油化工电加热系统设计规范
热流量或表面负荷，即单位面积加热表面的功率值
4.1电加热系统设计应包括使用条件、系统组成、换热计算、供配电设计等要求。 4.2电加热系统的性能指标及主要参数应包括加热介质、介质进出口温度、进出口压力、流量、计 算压降、允许压降、电热元件最高允许温度、容器尺寸及最高操作壁温、加热器在额定电压的额定功 率、每个加热管束的回路数量、功率密度、壳体材质、壳体直径、管板材质、支撑元件、垫片、加热
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元件材质、氧化镁粉、加热器安装方式、接线腔尺寸及大小、防爆等级、防护等级、热电偶数量、加 热器串联数量、加热元件与备用量等。 4.3容器设计中应包括设计温度、设计压力、材质、腐蚀余量、管嘴应力计算、进口/出口接管尺寸等。 4.4控制系统设计应包括控制柜的电力电子元件、控制方式、断路器、交流接触器等。
5.1.1电加热系统的安装 5.1.2电加热系统使用环 环境等。 5.1.3电加热系统的防爆 5.1.4电加热器的防护等 中时，应避免加热器套管、 5.2电气 5.2.1外部电源接入电加 频率为50Hz土0.5Hz。 5.2.2海拔高于1000m的 5.3爆炸性危险环境 5.3.1爆炸性气体危险环 5.3.2用于爆炸性危险环 和温度组别。 5.4腐蚀性环境 5.4.1.电加热系统在腐蚀 5.4.2电加热器的金属零 5.5设备布置 5.5.11 设备布置应满足电 5.5.2设备布置应预留电 5.5.3 电加热器可立式安 5.5.4i 设备布置应考虑电
a）电加热元件应由发热元件、绝缘材料、电加热管组成： b）应采用高性能发热元件作为基本发热器材，宜采用高性能的纯镍铬合金（Ni80Cr20）作为发热 材料，并满足ASTMB344的要求； C 发热元件的设计，应考虑热元件工作温度变化引起电阻值增加所需要的裕量； d）绝缘材料宜选择高温结晶氧化镁粉，其厚度应满足UL1030的要求：
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e）电加热元件的封口材料应采用耐高温的二次固化绝缘密封，宜选用环氧树脂材料； f 电加热管宜采用镍基合金钢材料，并满足UL1030标准要求。加热管发热密度应满足工艺的要 求。可根据工艺加热温度及工艺介质腐蚀等要求来选择； g）电加热管设计数量应有10%备用量，采用均匀布置，可不接线： h 电加热元件设计应合理安排加热器内部结构及各加热器组工作的均匀性、对称性，避免加热元 件的过热氧化。 .1.4功率密度设计应用电加热元件的计算机辅助设计等软件，选择最优的功率密度，确保加热器的
标准的规定。管内连接导体与发热体之间采用压接或硬钎连接，并符合GB3836.3规定的最小 电气间隙和最小爬电距离，金属管末端的管口应采用绝缘材料，并进行充分的绝缘处理和防潮 处理。 b 加热元件应接成各相平衡，不同相或接线板之间的距离不少于IEC标准规定的允许值，并应满 足BS7351、JB/T2379的要求。 C）电加热管集束芯上应设置固定圈
e）电加热管应能经受下列试验
以1.1倍额定电压，额定频率通电Imin、断电4min为一周期，承受1min下列交流电压的 介电强度试验：2E+1000（E为电加热器的额定电压，单位为V），最低1760V，按2000V 进行高压测试； 2）以1.1倍额定电压、额定电流通电5min，断电状态，全部浸入水中25min为一周期重复试 验50周期后，在大气中放置40min，再承受1min，所示交流电压的介电强度试验； 3）在温度为40℃土5℃、相对湿度为90%土5%的温热箱中放置24h后，立即擦去表面潮气 用500V的兆欧表测量带电部分与非带电部分之间的绝缘电阻值，应不小于10MQ2 4）在额定工作电压下J12Z602 混凝土砌块排水检查井.pdf，元件的额定功率允许偏差为土5%； 5）在冷态（室温）时，元件的绝缘电阻不得低于500M2。元件允许在电压不大于额定值的 1.1倍条件下工作，电加热器内部电热元件应100%做试验。电加热管的制作中，应经过灌 粉、振粉、缩管、弯管工序，并通过检测。加热管绝缘电阻单支电热管组装后的高压测试 值，应符合GB3836.1、 2379的规定
6.1.6温度检测应符合下列规定
b）热电偶套管应满足下列要求：
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3）套管应通过加热器法兰引出，并接至专用的热电偶接线盒。 .1.7接线腔设计应符合下列规定： a）接线腔应为可拆卸式结构，并应提供连接动力电缆的接线端子。接线腔可采用离开式布置，位 于电热管集束顶端，宜设置在物料的进口侧。电热元件引线端应设置有非加热区。 b）接线腔和热电偶的接线盒距电加热器的法兰间距应不小于150mm，该段距离内应设有散热的 挡板，根据工艺参数确定是否采用耐高温电缆。 c）用于爆炸性危险环境内的所有接线腔的材料应有国家认可的权威机构颁发的并符合GB 3836.1、GB3836.2、GB3836.3、GB12476.1、GB12476.2和GB12476.3规定的证明文件。 d）接线盒可根据需要，预留供净化风或干净情性气体吹扫用的接口。接线盒可根据需要，设置防 潮电加热器。 e 散热区为电热管的非加热区，外增加不锈钢套管，应有阻止热量向接线腔传递的措施 散热区的制作应法兰与散热套管及接线腔室底板间先用自动氩弧焊打底，再进行强度焊接，最 后做相应技术要求的水压试验。 g 增安型接线盒可用于加热管直接焊接，隔爆型接线盒可用于加热管直接焊接或者套管连接 h）接线盒应满足进线电源电缆的外径及转弯半径的要求。
6.1.7接线腔设计应符合下列规定
测； b 容器完成后应按照GB/T150.4的要求进行耐压试验： c）加热器应通过绝缘、瞬间高压试验和电阻等检测。 6.1.9在爆炸性气体危险环境、爆炸性粉尘危险环境或火灾危险环境内，电热管与法兰宜采用直接焊 （深口焊）。 6.1.10折流板的设置唐山市高新技术开发区电信生产楼施工组织设计方案示例，可根据现场条件宜增设折流板
6.2.1压力容器设计应符合GB/T150.1、GB/T150.3、JB/T4756、SH/T3074、HG/T20580、HG/T20581 HG/T20582、HG/T20583和HG/T20584的规定。钢制法兰、垫片、紧固件等应符合HG/T20592～HG/T 20635的规定。设计温度高于525℃时，奥氏体承压元件的碳含量（质量分数）不小于0.04%。 6.2.2压力容器所有使用的容器材料应符合GB/T150.2、GB/T150.4、JB/T4756、SH/T3075和TSG21 的规定。 6.2.3压力容器所使用的不锈钢钢板及钢带、镍及镍合金材料应符合GB/T24511、GB/T14976、 GB/T2054、GB/T2882的规定。 6.2.4压力容器所使用的钢管应符合GB/T14976的规定。 6.2.5压力容器碳钢件表面宜按照SH/T3022做油漆处理，设备内部应进行内部干燥后清洁处理，接 管管口应采取相应的保护措施。
6.3.1电加热系统宜设置控制柜，控制柜宜布置在电气变电所或电气控制室内。 6.3.2控制柜可采用电力电子功率控制器，对控制精度要求高的宜无级调功。对于功率不小于200kW 的电加热系统宜采用接触器分组控制。在满足温度控制精度的前提下，控制器宜采用过零点触发控制方 式。出口温度宜稳定在设定范围之内，控温精度应满足工艺要求。可控硅应由速熔半导体保险丝和电压 暂态抑制电路来保护。设计应保证控制器在现场设计电源条件下工艺对电加热器要求的最大负荷。