自控温电伴热施工
编制单位：中建一局集团第三建筑有限公司中关村国际商城二期项目部
主要执笔人：魏震夏千
前言
电伴热由于具有供电可靠、价格便宜、安装简单、对环境要求低、免维护等独特优势，目前已广泛的推广和应用于各在施项目的液态物体在管道中输送和罐体的防冻保温上。
其工作原理是通过伴热媒体散发一定的热量,通过直接或间接的热交换补充被伴热管道的损失,以达到升温、保温或防冻的正常工作要求。
我项目为履行合同的工期要求和消防安全的用水问题，在室外气温低于0℃时，采用了电伴热带为施工临水管道及消火栓进行保温，达到了良好的实用效果。
1.电伴热材料特点
我国工艺管线和罐体容器的伴热目前大多采用传统的蒸气或热水伴热。
电伴热是用电热的能量来补充被伴热体在工艺流程中所散失的热量，从而维持流动介质最合理的工艺温度，它是一种高新技术产品。
电伴热是沿管线长度方向或罐体容积大面积上的均匀放热，它不同于在一个点或小面积上热负荷高度集中的电伴热；电伴热温度梯度小，热稳定时间较长，适合长期使用，其所需的热量(电功率)大大低于电加热。
电伴热具有热效率高，节约能源，设计简单，施工安装方便，无污染，使用寿命长，能实现遥控和自动控制等优点，是取代蒸汽，热水伴热的技术发展方向，是国家重点推广的节能项目。
2.电伴热的优点
我国工艺管线和罐体容器的伴热目前大多采用传统的蒸气或热水伴热。
电伴热是用电热的能量来补充被伴热体在工艺流程中所散失的热量，从而维持流动介质最合理的工艺温度，它是一种高新技术产品，是取代蒸汽，热水伴热的技术发展方向。
电伴热与蒸汽（热水）相比，具有诸多优势如下：
2.1电伴热装置简单、发热均匀、控温准确，能进行远控，遥控，实现自动化管理。
2.2电伴热具有防爆、全天候工作性能，可靠性高，使用寿命长。
2.3电伴热无泄漏，有利于环境保护。
2.4节省钢材：它不需要蒸气伴热所需的一来一去二趟伴热管路。
2.5节约水资源，不象锅炉每天需要大量的水。
2.6电伴热设计工作量小，施工方便简单，维护工作量小。
2.7效率高，能大大降低能耗。
3.电伴热的使用寿命
在正确维护下，电伴热系统使用寿命为8年或更长。
4.适用范围
电伴热产品可广泛用于石油、化工、电力、医药、机械、食品、船舶等行业的管道、泵体、阀门、槽池和罐体容积的伴热保温、防冻和防凝，是输液管道、储液介质罐体维持工艺温度最先进、最有效的方法。
电伴热不但适用于蒸汽伴热的各种场所，而且能解决蒸汽伴热难以解决的问题，如：长输管道的伴热，窄小空间的伴热；无规则外型的设备（如泵）伴热；无蒸汽热源或边远地区管道和设备的伴热；塑料与非金属管道的伴热，等等。
5.工作原理
电热带接通电源后（注意尾端线芯不得连接），电流由一根线芯经过导电的PTC材料到另一线芯而形成回路。
电能使导电材料升温，其电阻随即增加，当芯带温度升至某值之后，电阻大到几乎阻断电流的程度，其温度不再升高，与此同时电热带向温度较低的被加热体系传热。
电热带的功率主要受控于传热过程，随被加热体系的温度自动调节输出功率，而传统的恒功率加热器却无此功能。
5.1施工流程
5.2施工准备
5.2.1认真阅读电伴热带的相关工艺标准，根据现场实际情况编制技术交底。
5.2.2测量现场实际临水管路及消火栓长度，测量临近二级箱距临水管路及消火栓距离，编写施工预算书。
5.2.3确定漏电开关规格，确定导线规格。
5.2.4根据实际气温选择相应的电伴热带的规格型号。
5.3电伴热带施工
5.3.1在二级箱安装漏电开关，选择合适的路径敷设线管。
5.3.2在线管中穿入电源线。
5.3.3沿水管和消火栓缠绕电伴热带，每匝间距10cm~20cm为宜。
计算方式如下：
已知水的比热容c=4.2×3
m，
10 J∕(kg.℃)，水的密度ρ=1.0×3
10kg∕3
绕缠临水钢管直径为100mm，现将水从-10℃加热到6℃，电伴热10℃时输出功率为 20W／m，电伴热的热损失考虑为15%，用100m的电伴热绕缠临水钢管将管中的水从-10℃加热到6℃所绕管线相隔两匝之间的距离？
解：电伴热的输出功率： 20W／m，则100m的电伴热线每小时用电量为
20×100=2KW.h=7.2×6
10J，钢管的半径为r=0.05m，由热量
10J，即Q=7.2×6
计算公式：Q=cmΔt =cm(t-t1)，(其中c为比热容，m为质量，t为末温，t1为初温，Q为能量)，假设100m的电伴热所绕临水管长度为L,则由公式
Q=cmΔt得
Q=cmΔt
Q=c(ρV) ×(t-t1)
Q=cρ(π2r×L) ×(t-t1)；
即7.2×6
0.05×L）×[10
10×1.0×3
10×（1-15%）=4.2×3
10×（3.14×2
－（-6）]
由此得L=11.60m，则每米钢管绕缠匝数为100÷11.60=8.62≈9，则相隔两匝之间距离为1÷8=0.125m=125mm。
5.3.4电源线与电伴热带连接，连接处用高压、防水胶布包好。
5.3.5电源线压接入漏电开关。
5.3.6电伴热带进场时已做好绝缘摇测，但敷设完毕后也应再做绝缘摇测，用500V 或1000 V 兆欧表测试，电热带线芯与编织网或金属管道间的绝缘电阻应不小于2MΩ。
5.3.7标志牌规格应一致，并有防腐功能，挂装牢固。
5.3.8通电24小时，无异常情况发生，进行管道保温，正式使用。
8.电伴热使用注意事项
8.1电热带在储存、搬运、安装及使用时不许扭曲，不许反复弯折，严禁损坏外护套，破坏绝缘。
8.2安装时要避开易燃易爆介质可能积聚的沟坑暗角等部位。
8.3选用电热带时注意其防爆温度组别，不得超过易燃介质闪点或自燃温度的75%。
8.4敷设电热带时不要打硬折或长距离的在地面拖拉。
8.5电热带的安装必须在介质管路系统全部安装结束，并经水压或气密试验合格后进行。
保温层的施工必须在电热带全部安装、调试结束，送电正常后进行。
8.6电热带安装时遇到锐利的边棱、锐角应打磨光滑或垫上铝胶带，以防破坏外绝缘层。
8.7电热带安装时最小弯曲半径原则上应不小于其厚度的5 倍。
8.8电热带安装时应紧贴在管道上，尽可能采用铝胶带粘贴，途径处的油
污和水分，应处理干净，每隔0. 5～0. 8 m ，用耐热胶带将电热带沿径向固定
8.9安装电热带附件时，应留一定余量，以备检修使用，对于PTC并联式电热带，因其是由许多段发热节并联组合而成, 所以其首尾各有几十厘米的冷端, 安装时应从发热的部位开始，首尾两端的发热体(尤其是并联式的发热丝) 应尽可能剪短，严禁外露，严禁与外编织网或管道接触。
8.10除了自控温电热带外其它规格电热带安装时不允许交叉、重叠。
8.11接线时，电热带与附件要正确可靠连接，谨防短路，同时将编织网连接起来接地。
8.12如需对伴热管线进行蒸汽吹扫，必须在停电2 h 后进行，扫线温度不宜长期超过205℃。
9.劳动组织及安全
6.1劳动组织
管理人员：1人
电工：2人
6.2安全
现场用电安全，防高空坠落和物体打击、机械伤害。
7.工程质量标准
遵照GB-50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》。
8.应用实例及效益分析
中建一局承建的中关村国际商城2期项目，建筑面积12万平方米，室外临水管230米，消火栓11个。
共用电伴热带10卷（1000米），2.5m㎡铜线200米，电伴热施工于2010.12.03开始施工，2010.12.07一次送电成功，运行至今，无异常情况。
我项目采用的自控温电伴热线每米用电量为20W。
电伴热带全长为1000m，每小时用电量为1000×20/1000=20KW.h。
当管道温度达到维持温度上限时，电伴热的发热量将逐渐减少，输出功率亦随之下降，从而电伴热的耗电量一般为额定功率的60％；施工用电价按1.00元/ KW.h计，运行日为100天（2400小时），则每年正常耗电费用为：（20×2400）×1.00×60％＝28800元。
材料费：漏电开关（10A）：20.00元/个x11个=220元
硬铜线（2.5m㎡）：1.8元/米x200米=360元
电伴热带（20w/m）：10元/米x1000=10000元
其他辅材机械费：100元
人工费：1000元
总计：40480元
水伴热方案比较：
临水管全长230米，消火栓11个，伴热管道上下水需510米DN20钢管，总重量 1.14t（DN20，2.27kg/m），材料费用5000元/tx1.04t=5700元
安装人工费、机械费：4000元
各种阀门：1000元
电加热炉：4台，2400元
循环泵：4台，1000元
用电费用基本和电伴热相同：28800元
总计：42200元
通过以上比较，尽管一次性投入电伴热的优势不是很明显，但电伴热的使用寿命为8年，远超水伴热的使用寿命，且基本不需维护或只需很少的维护就可以正常工作，为日后节省了许多隐性费用。