Утепление газовой трубы греющим кабелем

Обогрев газопроводов греющим кабелем

Газовая отрасль – отрасль промышленности, основные задачи которой добыча и переработка природного газа, а также транспортировка его по газопроводам для использования в других отраслях промышленности и для обогрева в жилищном хозяйстве. Инфраструктура предприятий газовой отрасли чрезвычайно развита и обширна и представлена большим количеством трубопроводов различных диаметров и различного назначения, из которых можно выделить:

• магистральные трубопроводы для транспортировки газа;
• сеть разветвленных трубопроводов на предприятиях переработки газа.

Для всех этих видов трубопроводов важный показатель – надежность и бесперебойная работа в любых условиях.

В зимние месяцы транспортировка газа может быть значительно затруднена из-за охлаждения трубопровода, что приводит к таким последствиям как:

• образование ледяных пробок в трубопроводе;
• значительное снижение давления в трубопроводе и как следствие недостаточная обеспеченность газом потребителей;
• в некоторых случаях полная закупорка трубопровода приводит к авариям с разрывом трубопровода.

В этой связи встает вопрос о применении мер по защите газопроводов от подобного рода проблем. Самым эффективным решением является использование теплоизоляции и обогрева электрическим нагревательным кабелем.

• Линейная мощность: 17 Вт/м.п.
• Назначение: трубопровод / резервуар
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный
• Применение: со взрывозащитой
• Maкс. температура (рабочая): 65 °C

• Линейная мощность: 10 Вт/м.п.
• Назначение: трубопровод / резервуар
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный
• Применение: со взрывозащитой
• Maкс. температура (рабочая): 65 °C

• Линейная мощность: 17 Вт/м.п.
• Назначение: трубопровод / резервуар
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: среднетемпературный
• Применение: со взрывозащитой
• Maкс. температура (рабочая): 110 °C

Основные элементы обогрева газопровода

Основными объектами обогрева являются:

• магистральные газопроводы;
• сеть разветвленных газопроводов;
• оборудование для переработки и хранения газа (газосепараторы, емкостные аппараты, реакторы, узлы отбора проб, узлы отбора реагентов, газораспределительные станции, станции по очистке, одорированию, станции дозирования, газгольдеры и т.д.);
• насосное оборудование;
• газовые скважины.

Обогрев магистральных газопроводов

Магистральный газопровод характеризуется большой протяженностью и, как правило, имеет большой диаметр трубы. Для таких трубопроводов оптимальное решение – использование нагревательного кабеля, рассчитанного на большую протяженность. Если длина участка до 500м, рекомендуется использовать саморегулирующийся нагревательный кабель, от 500 до 3000м – кабель постоянной мощности как одножильный, так и трехжильный, свыше 3000м – системы обогрева на основе скин-эффекта.

Особенностью применения обогрева газопроводов является их потенциальная взрывоопасность. Таким образом, все оборудование, применяемое для обогрева газопроводов должно быть взрывозащищенного исполнения.

Преимущества применения нагревательного кабеля:

1. Возможность осуществлять обогрев не на всей протяженности трубопровода, а локально на критически важных участках, например, только на открытых участках или на участках, которые проходят в регионах с низкой температурой и резкими ее колебаниями.
2. Возможность построить удобную систему диспетчеризации по обогреваемым участкам с целью дистанционного контроля параметров системы обогрева.
3. Более высокая надежность системы обогрева по сравнению с другими видами обогрева, например, обогрева с помощью пара или водяного обогрева. Сбои и аварии при работе системы обогрева будут минимальны при ее правильной эксплуатации.
4. Монтаж и эксплуатация системы обогрева на основе кабеля будет также менее трудозатратной по сравнению с другими видами обогрева.
5. Нагревательный кабель возможно использовать для систем обогрева с подземной прокладкой трубопровода, а также для прокладки во взрывоопасных зонах.

Обогрев разветвленных газопроводов

Обогрев сети разветвленных газопроводов обычно используется на предприятиях по переработке газа. Для таких газопроводов применяется в основном саморегулирующийся нагревательный кабель во взрывозащищенном исполнении . Данный вид кабеля наиболее удобен для монтажа и эксплуатации по следующим причинам:

1. Легко организовать обогрев требуемого участка нужной длины. При этом нет необходимости подбирать нагревательный кабель по длине, т.к. кабель может быть отрезан любой длины по месту.
2. Участки нагревательного кабеля могут быть объединены в общую распределительную сеть с использованием соединительных коробок, что значительно упрощает как этап проектирования данной системы, так и монтаж, и эксплуатацию.
3. Кабель может быть смонтирован на некоторых участках «внахлест», иметь неплотный прижим к поверхности трубопровода. При этом данный кабель не перегреется и не выйдет из строя за счет эффекта саморегулирования.
4. Секция нагревательного кабеля может быть смонтирована на трубопровод разного диаметра, что также бывает удобно при монтаже – нет необходимости использовать разные секции нагревательного кабеля. В конечном итоге это облегчает монтаж и эксплуатацию системы обогрева.

Для обогрева сети разветвленных газопроводов применяется обычно низко- и среднетемпературный саморегулирующийся кабель во взрывозащищенном исполнении.

Обогрев оборудования для переработки и хранения газа

Для обогрева оборудования переработки и хранения газа принципы расчета и выбор нагревательного кабеля в основном такой же, как и для других видов оборудования. В каждом конкретном случае проводится расчет тепловых потерь на основании исходных данных и производится выбор типа нагревательного кабеля с учетом взрывоопасности объекта. В основном для такого оборудования применяется взрывозащищенный саморегулирующийся кабель низко- средне- и высокотемпературный в зависимости от поставленных задач и температуры внешнего воздействия на данное оборудование. Данный кабель является наиболее оптимальным ввиду своих технических характеристик и особенностей работы. На основе саморегулирующегося кабеля можно строить достаточно гибкие и надежные системы обогрева.

Насосное оборудование для транспортировки по газопроводу

Данный вид оборудования является жизненно важным при транспортировании газа, поэтому оно изначально проектируется, как правило, с учетом всех особенностей эксплуатации, для того, чтобы обеспечить высокую надежность работы этих узлов. В связи с этим обогрев данного насосного оборудования применяется не часто и в основном используется для дополнительной защиты насосов от замерзания в большинстве своем в период простоя.

Для обогрева данного вида оборудования, как и для других видов газового оборудования применяется взрывозащищенный саморегулирующийся кабель.

Обогрев газовых скважин

Для обогрева самих газовых скважин применяется специализированное оборудование и в данной статье не рассматривается. Но есть еще трубопроводы обвязки скважин, измерительное оборудование, оборудование для геологической разведки (например, лубрикаторы).

Для обогрева данного вида оборудования также применяется взрывозащищенный саморегулирующийся кабель. Все сопутствующее оборудование также должно быть взрывозащищенным.

Особенности проектирования

В своей основе проектирование систем обогрева газопроводов не отличается от проектирования систем обогрева других объектов, но есть некоторые особенности. К особенностям при проектировании систем обогрева газопроводов можно отнести следующее:

1. Необходимо помнить, что данные объекты потенциально пожаро и взрывоопасные , поэтому все применяемое на этих объектах оборудование должно быть взрывозащищенным и безопасным для эксплуатации в таких средах.
2. Большое внимание следует уделить надежности системы обогрева. С этой целью необходимо применять оборудование известных производителей , которое прошло испытание временем при длительной эксплуатации на подобных объектах.
3. При проектировании должна учитываться степень разбивки системы электрообогрева на участки. Чем больше количество участков, тем более гибкая получается система обогрева, более простой в обслуживании (быстрее выявляется неисправный участок обогрева), более надежной , но при этом увеличивается ее стоимость и затраты на монтаж. Необходимо выбирать оптимальное решение по соотношению цена-качество.
4. В некоторых случаях целесообразно применить резервные системы обогрева , особенно на критически важных объектах с целью обеспечения бесперебойной работы газопровода в условиях отрицательных температур.
5. Необходимо также организовать правильную работу системы обогрева при возможных внештатных и аварийных ситуациях, например, при утечках газа, повреждениях трубопровода и т.д. Для этой цели система электрообогрева должна быть интегрирована в общую систему диспетчеризации , чтобы своевременно передавать необходимые данные и сигналы, а также получать команды управления. Желательно применение по каждому участку применения оборудования, которое позволяет контролировать не только температуру, но и токи в нагревательных секциях, токи утечки, состояние изоляции и т.д. Все это позволит наиболее быстро выявлять отклонение параметров системы электрообогрева и принимать решение по предупреждению возникновения аварийной ситуации.

Особенности монтажа и эксплуатации систем обогрева газопроводов

Монтаж и эксплуатация систем обогрева газопроводов имеет следующие особенности:

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