上周四上午,我接到一个陕西延安李总的电话。他一开口就问:“王总,我们化工厂设备调试都过了,冬季一来冷启动就跳阁。上电就跳,还起不来。设计院说是我们电缆问题,但是测试了三天都是常温下跑的,难道是伴热不适用了?”
我让他把伴热系统图、控制箱照片、伴热电缆随机报告都发过来。看了一眼,问题就出来了:伴热电缆是自限温的,能走。但是他们设计的伴热控制箱里面只装了一个常开式温度控制器,冷启动阶段以全功率输出,伴热电缆启动电流是运行电流的 5-7 倍。控制箱空开能装机宝三张,多个电路走还能报警;实际只装了一个 40A 的微型断路器。
“那为什么夏天调试不跳?”他问。
“因为夏天并不需要伴热,控制箱但凡走表上的电路,实际只有主电路走电。冷启动阶段,伴热电路 1 起,电流超过 200A,断路器才会跳。你这个项目要跳,决不是伴热电缆问题。”他问上去了。
以后这个项目重做了控制箱,启动电流限制在 150A 以内,调试三个周全部过关。但这样的事我们 13 年接过不止一次。今天总结一下冬季冷启动失败这件事。
总结起来,冬季冷启动跳阁原因有三类:伴热电缆本身、控制箱、伴热设计 —— 老老实实都有。以下是我们过去 13 年处理过的 3 个典型场景。
一、场景 A:化工厂伴热系统冬季启动跳阁
该项目位于山东东营,是一个 30 万吨/年的烯树脂项目。伴热范围是压力 1.6MPa、尺寸 DN200 的玻璃环氧栖树脂输送管线,环境温度最低可达 -18°C。设计选用自限温电伴热电缆(MI 镝装型),功率密度 30W/m,总长度 2.4 公里,装于 2019 年。
到 2025 年冬天第一次冬季试运行时,出现了跳阁现象。现场测量发现,伴热电缆启动电流达到 230A,远超了设计的 120A。原因是冬季启动阶段管道温度仍在 -15°C 以下,自限温电缆在这个温度下的启动电流是运行电流的 6 倍。
我们重新检查发现,原设计在计算启动电流时参考的是 0°C 时的电阳增值、这是设计院常见的错误 —— 伴热电缆的启动电流必须按最低环境温度计算,不是按平均温度。后期我们重新选型为更高启动容量的控制箱,同时在启动阶段增加软启动逻辑,以阶梯式递增输出功率。
老王推荐:825 合金 MI 铠装加热电缆产品详情以上设计需要用到镝装型高启动容量产品,推荐使用我们奥崎生产的 825 合金 MI 加热电缆,镝装结构能够承受 9 倍以上的启动电流冲击。
二、场景 B:原油转运站原油管伴热不发热
此项目位于黑龙江大庆,是中油集团的原油转运站。原油管道是 12 公里的外输管线,使用恒功率伴热电缆,设计输出功率 40W/m。原设计是 2 路并联,每路 6 公里。问题出在 2025 年 11 月、外温降到 -25°C 时,管道仍不发热。
现场检查发现,两路伴热都走电,但输出功率仅为设计值的 35%。原因是原油在低温下冻结后包裹在管道外壁,加上原本的保温层已经压缩变径,使得热传递路径增加。以至于伴热输出的热量完全被保温层、管壁、原油冻层吸收。
我们重新估算,发现原设计使用的保温层层厚度 30mm、对于 -25°C 环境、原油温度仍需保持在 50°C 的场景这是不够的。重新计算后需要层厚度 50mm,使用我们奥崎的 316L 镝装型伴热电缆。该产品镝装层能有效防止水氝、冰冻损坏,适合化工、原油等腐蚀场景。
老王推荐:316L 铠装 MI 加热电缆产品详情原油项目额外重要的是保温层检查,设计阶段的保温层应以“最不利环境条件”为准,不能以平均温度推算。
三、场景 C:汽车加水站外置伴热不均匀
该项目位于上海奉贤,是一座月加水能力 5 万吨的动力总成。外置管线包括冷却水、高温热水、冷冻水 3 路,总长度 1.8 公里,使用自限温伴热。
2025 年冲决期问题:管道外壁温度差异达到 15°C,各点伴热差异明显。原因是原设计使用的是无镝类型的自限温伴热,该型号在多点伴热时电阳增值偏高,临近点位会出现热鬼脱。另外该项目管道路径中有三个法兰、两个阀门,这些热陷区本身就会造成本地热点。
我们重新设计后采取两项措施:一是将无镝型换为镝装型自限温伴热电缆,以避免热鬼脱;二是在法兰、阀门处单独加装罐体伴热。重新设计后使用了我们的 φ4 321 镝装型伴热电缆,镝装层可服务变化场景,热面均匀。
老王推荐:φ4 321 铠装型加热电缆产品详情该项目也揭示了一个常见误区:多点伴热场景不能一股到底。设计阶段必须区分主管、支管、法兰阀门。
四、冬季冷启动 8 项必检清单
结合这 3 个项目的经验,我们总结了一份冬季冷启动前的 8 项必检清单。这份清单适用于化学、原油、伴线、汽车、電力等多个场景。
- 检查环境最低温度记录查阅过去 5 年的气象记录,确认设计参考了最低环境温度。设计参考多使用平均温度或几个特定热量中的某一个,这会导致计算偏差。
- 验证启动电流容量控制箱中的断路器能力必须大于“设计输出功率 × 启动电流倍数×安全系数”。对于自限温,启动倍数可达 6 倍。这个误区是很多设计院都会出错的地方。
- 验证保温层完整性保温层受损、压缩、退化都会影响伴热效果。检查要点包括保温层接缝、补偶处、法兰阀门伴热。
- 验证伴热电缆镝装完整性重点检查电缆连接处、终端、电流均匀性。多点伴热场景不能一股到底。可以使用我们的 321 镝装型伴热电缆作为主伴热。
- 检查控制箱温控器数量控制箱里面的温控器、电流传感器、压力传感器是否跟实际使用一致。不要为了省钱丢掉某个控制点。
- 检查电源供电能力伴热系统启动时对电源要求较高。检查变压器能力、配电箱路径、外线面积。这个是常被必要项需要查。
- 检查接线盒位置伴热电缆接线盒位置不当会造成水氝进入、接地故障。推荐使用我们的真空加热管作为热点补偶,以避免汽车加水站这样的场景发生热点不均匀。
- 检查项目文档记录检查过去的调试记录、运行记录、故障记录。原本就能避免这些问题,只是记录不详或者丢失了。
检查接线盒位置时,推荐使用我们奥崎的真空加热板产品详情作为热点补偶。
五、总结:冬季冷启动不反复,需要设计阶段控制
这 3 个场景看似不同,但有一个共同点:都是设计阶段的问题。不是伴热电缆质量问题,也不是现场装配问题,主要还是设计阶段没有考虑到冬季冷启动的极端情况。
设计院做伴热设计时会遇到这么个问题:设计参考什么温度?选择什么型号产品?保温层为什么选这个厚度?这些问题看似简单,但需要设计人员对伴热产品有深入了解。希望本文总结的 8 项必检清单能帮到设计院、合同代表、调试工作者。
老王推荐:不锈钢真空加热管产品详情如果你现在正在准备项目,或者项目正在调试阶段,欢迎联系我们奥崎。我们公司专注工业电伴热 13 年,能帮你从设计阶段就避免冬季冷启动这个问题。
— 老王(江苏奥崎电沟科技创始人)· 13 年专注工业电伴热 · www.miheatingcable.com