Обогрев трубопроводов греющим кабелем проект

Системы обогрева трубопроводов

Сбои в работе трубопроводов разнообразного диаметра и предназначения нефтедобывающей и нефтехимической промышленности возможны как из-за возникновения закупорок, уменьшения проходной способности, так и из-за увеличения вяжущих свойств переправляемой жидкости. Для предотвращения нарушений функционирования продуктивно использовать систему обогрева трубопроводов и труб. Такие системы:

• Сохраняют требуемую температуру жидкости;
• Поддерживают необходимую степень вязкости транспортируемого материала;
• Поддерживают номинальную производительность;
• Позволяют не замерзнуть в холодное время года, а значит, не прийти в негодность благодаря обогреванию труб с водой.

Трубопроводы, которые обеспечиваются теплом с помощью саморегулирующегося кабеля для обогрева труб, неприхотливы в отношении климата и места расположения (как под землей, так и под водой), могут использоваться как для трубопроводов, изготовленных из металла, так и пластиковых.
Если трубы произведены из пластика, то их оборачивают фольгой в том месте, где нагревательный кабель для труб с ней контактирует.
Таким образом, такие системы, во-первых, предохраняют трубы с водой (горячей и холодной) от промерзания, нефтедобывающие и нефтехимические трубопроводы – от возникновения пробок и изменения агрегатного состояния вещества.

Состав кабельной системы обогрева трубопроводов:

• Греющий кабель;
• Элементы крепления;
• Контроллеры систем электрообогрева;
• Шкафы управления;
• Теплопроводная паста SILARM

Греющий кабель – главное термовыделяющее звено обогревательной системы такого типа. Если традиционные силовые кабели предназначены для передачи электроэнергии к нагрузке с максимально минимизированными потерями, то греющие сами считаются распределенной нагрузкой. Вырабатываемое напряжение так и остается в кабеле, однако вместе с образовавшимся теплом не происходит ни его перегрев, ни перегрев нагреваемого объекта.
Кабель греющего типа подходит для обогрева двух типов трубопроводов: длинного и разветвленного.

Применяются такие виды греющих кабелей:

• Саморегулирующий греющий кабель;
• Резистивный кабель;
• СКИН-кабели.

Вязкость перемещаемых веществ по трубопроводам в первую очередь зависит от поддерживаемой температуры. Кроме вязкости, могут образовываться кристаллы и происходить полное затвердевание жидкости. В итоге происходит затор, устранение которого обычно приводит к большим материальным и физическим потерям.
Системы обогрева, включающие греющий кабель для водопровода и иных трубопроводов, а также резервуаров, куда помещается жидкость – оптимальный способ избежания таких затрат. Несмотря на сравнительно солидную историю применения таких систем, большую популярность они получили после создания греющих кабелей, цена которых доступна для широкого использования.
Так, такие системы главным образом предназначены для обеспечения постоянной требуемой температуры перемещаемых жидкостей.

Что в свою очередь предотвратит:

• Образование закупорок и как следствие прекращения работы трубопроводов из-за увеличения вязкости продукта;
• Кристаллизацию перевозимой жидкости;
• Уменьшению темпа перевозки.

А также позволит:

• Возобновить корректную работу заполненного трубопровода даже после прекращения его работы;
• Произвести слитие той части продукта, которая не соответствует необходимым параметрам (например, вязкая часть).
• Кроме того, такой способ обогрева может быть использован и в случае транспортирования газообразных продуктов. В этом случае они необходимы, чтобы не допустить образование конденсата, возникающего от охладевания газа.

Состав стандартной системы обогрева трубопровода с помощью греющего кабеля (согласно схеме):

• Нагревательный участок. Он состоит из греющих кабелей, элементов крепления и локальных систем обогрева узлов трубопровода (фланцы, вентили, насосы);
• Распределительная сеть. Ее образуют кабели (силового типа и информационного), распределительные коробки, системы крепления, подпитывающие греющие части и распределяющие информационные импульсы от датчиков до щита системы управления;
• Система управления. В ее состав входят шкафы управления, регуляторы, контроллеры температуры трубопровода и окружающей среды, управляющие устройства потока, датчики, контролирующие пуск, а также приборы, обеспечивающую защиту системы.

Основные характеристики систем обогрева трубопровода кабельного типа

• Характеристик перевозимого вещества, в первую очередь его температур (максимально выдерживаемой, при которой происходит отвердевание и кристаллизация, а также той, с которой оно поступает в трубу);
• Параметров трубы: местоположение (над землей, под землей или под водой), материал трубы (металл, пластик и т.д.), диаметр и другие параметрические размеры, термоизоляция;
• Вида трубопровода (линейный, разветвленный) и количества участков (маленькое, среднее, большое);
• Свойств местности: температура воздуха (возможный максимум и минимум), скорость ветра.

Проанализировав полученные свойства, специалисты получают информацию о:

• Предполагаемом размере максимально возможных теплопотерь;
• Виде греющего кабеля (допускаются комбинации кабелей), его размере и месте размещения его на трубопроводе;
• Виде необходимых элементов, обеспечивающих запитку участков (распределительные коробки, заделки, муфты);
• Строение и характеристики распределительной сети (если предполагается ее наличие);
• Строение и характеристики системы управления: термостат, коммутационная аппаратура, шкафы управления, трансформаторы.
• Важно! Трубопроводы нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности – системы повышенной пожаро- и взрывоопасности. Поэтому для обеспечения обогрева применяются элементы (греющий кабель, контроллеры, шкафы управления, распределители и т.д.) максимальной защиты. Они разработаны специально для применения в требуемых условиях с высокой влажностью, сложных условиях, для расположения под землей или под водой – сертификат ISO 9001-2000 (от немецкого сертификационного центра TUV, 28 сентября 2004 год).

Параметры выбора основных характеристик систем электрического обогрева

Система обогрева «СКИН-эффект», которая запитывается с двух сторон или в промежуточном месте трубопровода.

Система обогрева «СКИН-эффекта», которая запитывается с одной стороны.

Резистивный кабель (например, «Longline»), система «СКИН-эффект». Они работают без распределительной сети.

Резистивный кабель большого сечения (типа «Longline» и др.) либо особые композитные кабели, которые комбинируют кабель саморегулирующего типа и питающего. Все они функционируют без распределительной сети.

Саморегулирующийся и резистивный кабель (например, греющий кабель райхем). Распределительная сеть нужна, ее стоимость небольшая.

Саморегулирующийся греющий кабель и резистивный. Нет необходимости использовать распределительную сеть.

Стоимость системы, в том числе цена греющего кабеля является одним из главных параметров при выборе системы обогрева. Конечная стоимость зависит от длины: цена греющего кабеля за метр значительно возрастает от 1-2 км, к 3-4 км применение распределительной сети для таких кабелей уже не выгодно. В случае линейного устройства трубопровода использование системы «СКИН-эффект» экономически оправдано, практично и неопасно с длиной – от 6 до 8 км.

Рабочая температура, ° С

Все виды греющего кабеля (саморегулирующийся, зональный). Мощность до 80 Вт/м быстро достигается.

Исключительно саморегулирующиеся кабели с фторопластовой матрицей.

Особые резистивные кабели с термоизоляцией из минеральных веществ или стекловолокна (они помещаются в трубку из нержавеющей стали). Они используются для обогрева систем получения тяжелых нефтепродуктов, узлов переработки и хранения битума, мазута

Важно! Для подбора необходимого кабеля (например, греющего кабеля райхем) нужно дифференцировать максимально возможную температуру трубы или продукта, которую выдерживает кабель, и температуру, которую обеспечивает кабель. Они различаются как минимум на 10-20 градусов в пользу первой. Это особенно заметно при обогреве трубопровода, который очищается горячим паром (до 200 градусов). Однако в режиме обычного функционирования такая температура не поднимается выше 60. В любом случае при таких характеристиках нужно использовать кабель саморегулирующегося типа с матрицей из фторопласта или с изоляцией из минеральных веществ, которые выдерживают парообработку.

Источник

Монтаж греющего кабеля для обогрева труб внутри и снаружи.

Проживая в загородном доме и имея внешние коммуникации водоснабжения и канализации, трубы прокладывают ниже точки промерзания.

На большей части нашей страны эта отметка находится на уровне не более 2,5м.

Либо протяженный кусок водопровода проходит в неотапливаемой цокольной части дома, где есть риск промерзания. Можно конечно использовать спец.трубы, но это обойдется вам в копеечку.

Поэтому гораздо выгоднее согреть трубу недорогим греющим кабелем.

Наибольшее распространение получили греющие кабеля двух видов:

Чем они отличаются между собой и какой лучше для водопровода? Резистивные могут быть одножильными и двухжильными.

Принцип работы этой марки очень простой. Внутри кабеля проходит жила из спецсплава с большим сопротивлением.

При прохождении тока жила нагревается. Можно закупить как готовые к монтажу комплекты, так и заказать нужный метраж.

С двухжильным все гораздо проще. Отмеряете нужное расстояние, в начале КЛ на одну жилу подаете фазу, на другую ноль, а в конце просто закорачиваете их между собой, устанавливая концевую муфту.

Для такого вида нагрева потребуются датчики температуры и терморегулятор, наподобие того, что применяется в теплых полах.

Иначе он банально может расплавить и прожечь трубу.

У саморегулирующегося, замкнутого контура или петли нет.

Между ними на всем протяжении идет хитрый полимер, который при остывании до определенной температуры образует разные мостики проводимости.

То есть, в точке охлаждения петля из двух жил самостоятельно замыкается, между ними начинает протекать ток и кабель греется. При этом по всей длине кабеля у вас будет разная температура.

Самая горячая точка будет в самом холодном месте. Но ни в одной точке температура не превысит 85С. Номинальный же нагрев составляет 65 градусов.

Такой кабель полностью пожаробезопасен. Даже если он будет наложен внахлест сам на себя, он от этого все равно не сгорит.

Он просто снижает свое потребление в несколько раз. Такого варианта, чтобы во включенном состоянии его потребление было нулевым, не происходит.

Самореги разных производителей отличаются между собой качеством, так называемой матрицы. Этот тот самый чудо полимер, который пропускает через себя электричество.

Подавляющее большинство специалистов для обогрева труб используют именно саморегулирующиеся разновидности кабеля. Объясняется это их более простой эксплуатацией и упрощенным монтажом.

Вам не придется покупать и подключать термостат.

Достаточно будет воткнуть его в розетку, и он тут же начнет работать как надо.

Саморегулирующиеся кабеля подразделяются на пищевые, которые можно закладывать непосредственно в трубу, и не пищевые, накладываемые поверх.

Чем они отличаются между собой конструктивно? Во-первых, размером.

Пищевые при достаточно схожих характеристиках, имеют меньшее сечение, дабы не занимать полезную площадь внутри водопровода. Сравните, самые распространенные габариты у наружных 7*14мм, 7*15мм, и у внутренних – 5*7мм.

При этом не забывайте про концевую муфту, которая имеет сечение в 1,5-2 раза большее, чем сам провод.

Второе отличие – обязательное наличие экрана. У наружных его может и не быть.

Ну и третье, самое главное – материал внешней изоляции.

Вот, например, пищевой вариант.

Снаружи мы имеем:

Эта оболочка химически инертна к агрессивной среде и не разлагается внутри водопровода.

бронированный, защитный экран или оплетка

две медные жилы с полимером между ними

У не пищевой модели оболочка состоит из полиолефина устойчивого к ультрафиолету.

Первостепенной задачей греющего кабеля является предотвращение замерзания воды в трубе. А этого можно добиться только при достаточной мощности.

Какую выбрать в вашем случае? В условиях бытовых объектов обычно обогревается водопроводная труба диаметром максимум 32мм.

Если вы экстремал и трубу нисколечко не утепляете, то такой водопровод придется обматывать кабелем минимум 32Вт/м.

При отсутствии требуемой мощности потребуется намотать сразу два кабеля.

Все греющие кабеля нормально работают только при соответствии напряжения номинальным значениям, прописанным в паспорте изделия. Если у вас дома проблемы с напругой, и она редко когда поднимается выше 180-190В, то не удивляйтесь, что выбранной мощности может не хватить, и в один прекрасный день труба все же перемерзнет.

А почему иногда умирает сам кабель? Самореги боятся частых включений выключений. Обычно у них конечное число таких коммутаций.

Также они выходят из строя из-за неправильного подключения к питающему кабелю 220В. Некачественная концевая заделка и попадание влаги во внутрь оболочки, еще одна причина.

Для герметичного ввода пищевого кабеля внутрь трубы применяют сальники. При их выборе обращайте внимание на форму кабеля. Они бывают круглыми или плоскими.

Под определенную марку используют свой сальник. Неправильно подберете, получите течь.

Для монтажа по наружной стороне вам понадобятся:

Источник