Обогрев трубопроводов

Предлагаемые нашей компанией кабельные системы обогрева трубопроводов решают широкий круг задач:

1. В нефтедобывающей и нефтехимической промышленности трубопроводы различного калибра и назначения зачастую дают сбои из-за пробок, сужения проходного сечения и высокой вязкости транспортируемых жидкостей. Для транспортируемых по трубопроводным сетям продуктов свойственна существенная зависимость кинематической вязкости от температуры.
   
   Кабельные системы обогрева предохраняют нефтепроводы и трубы для перекачки других жидкостей и химикатов от закупорки или кристаллизации вещества, чрезмерного загустения продуктов.
   
   При определенных температурах возможно выпадение твердых фракций, а также застывание продукта, что приводит к полной остановке трубопровода и значительным затратам на его восстановление. В этом случае применение кабельного обогрева труб обеспечивает поддержку температуры в заданном диапазоне для данного процесса.
   
   Нагревательные кабели наилучшим образом решают задачу обогрева разветвленных и длинных трубопроводов.
2. Компенсация теплопотерь. Это важно, когда температура жидкости или газа на выходе трубопровода должна быть такой же, как и на входе, т.е. обогрев возмещает теплоотдачу трубы в окружающую среду. Обеспечивает разогрев остановившегося трубопровода до технологической температуры.
3. Кабельный обогрев предотвращает выпадение конденсата при остывании газа на трубопроводах транспортировки газообразных продуктов.
4. Обогрев водопроводов, проложенных в неблагоприятных условиях – по улице, в холодных подвалах. Промерзшие водопроводные трубы лопаются, что приводит к перебоям в водоснабжении, затоплению и значительному материальному ущербу. В этом случае системы кабельного обогрева защищают водопроводы с горячей и холодной водой, системы пожаротушения, ливневые канализации от замерзания.
5. Обогрев таких элементов системы, как управляющие клапаны, задвижки, насосное оборудование, фильтры.
6. В отличие от обычных силовых кабелей, назначение которых передать электроэнергию к нагрузке с минимальными потерями, нагревательные кабели сами являются нагрузкой, но нагрузкой распределенной. Все 100% напряжения, подаваемого на нагревательный кабель, падают в нем. Происходящее при этом выделение тепла не должно вызывать перегрева кабеля или обогреваемого объекта.

Типы нагревательных кабелей

Основными характеристиками нагревательного кабеля являются линейная тепловая мощность, напряжение питания, минимальная и максимальная длина нагревательной секции при заданном напряжении, рабочая и максимально допустимая температуры.

Используется два основных типа нагревательных кабелей:

• Резистивные греющие кабели;
  
• Саморегулирующиеся нагревательные кабели;
  
• Нагревательные кабели с минеральной изоляцией.
  

В резистивном кабеле выделение тепла происходит за счет омических потерь в нагревательной жиле кабеля. Кабель, помимо нагревательной, может содержать токопроводящую жилу, что упрощает схему его подключения.

Тепловая мощность резистивных кабелей практически не зависит от температуры. Для обеспечения длительной и надежной работы кабелей этих типов важно соблюдать расчетные условия теплоотдачи, чтобы не вызвать перегрева.

Саморегулирующийся кабель имеет две параллельные токопроводящие жилы, промежуток между которыми заполнен специальным полупроводниковым составом. Нагрев происходит за счет прохождения электрического тока сквозь полупроводниковую матрицу с одного проводника на другой. Матрица изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры трубопровода. Это обеспечивает саморегулирование тепловой мощности кабеля. Благодаря эффекту саморегулирования, нагревательный кабель выделяет тем больше тепла, чем ниже температура трубопровода, при повышении температуры его тепловыделение уменьшается.

Саморегулирующийся кабель может изменять свою мощность локально. Например, уменьшать мощность только в зоне перегрева. Это свойство позволяет создавать безопасные системы обогрева трубопроводов, в том числе с переменными по длине трубопровода условиями теплоотдачи. Таким образом, саморегулирующийся греющий кабель сберегает электроэнергию и никогда не перегорает, даже при самопересечении.

Предлагаемые системы обогрева и защиты от замерзания труб, водопроводов (трубогреи)

Кабельная нагревательная система «Антизамерзание и обогрев труб» (трубогрей) используется для защиты от замерзания и поддержания заданной температуры таких объектов, как:

• Трубопроводы (водопроводы и др.);
• Трубы внутри помещений;
• Трубы на улице, как над землей, так и подземные;
• Дренажные трубы;
• Канализация;
• Пожарные трубопроводы и гидранты.

Состав системы кабельного обогрева трубопроводов

В зависимости от конкретной задачи обогрева, размера и других характеристик системы, схема системы обогрева может быть более или менее сложной. Простые системы с саморегулирующимся кабелем могут не требовать датчиков и системы управления. Протяженные и разветвленные системы включают большо6е количество датчиков, соединительных муфт, регуляторов и монтажных коробок.

Система теплообогрева трубопроводов включает:

1. Нагревательная часть: нагревательные кабели и аксессуары для их крепления на трубопроводе, локальные элементы подогрева узлов трубопровода (фланцев, вентилей, насосов);
2. Распределительная сеть, обеспечивающую питание для всех элементов греющей части и проведение информационных сигналов от датчиков до щита системы управления: силовые и информационные кабели, распределительные коробки и крепежные элементы;
3. Система управления: шкафы управления, терморегуляторы, датчики температуры трубы и воздуха, датчики потока, пускорегулирующая и защитная аппаратура.

Параметры кабельной системы обогрева трубопроводов

Параметры зависят от:

1. Свойств транспортируемого продукта (максимальная температура продукта, температура на входе в трубопровод, температура застывания, температура выпадения твердых фракций);
2. Характеристик трубы (материал, геометрические размеры, теплоизоляция, открытое или подземное расположение);
3. Топологии трубопровода (линейный, разветвленный, с малым или большим количеством участков);
4. Характеристик окружающей среды (минимальная и максимальная температуры окружающего воздуха, скорость ветра).

На основании этих данных определяются:

1. Расчетная величина максимальных теплопотерь трубопровода;
2. Тип нагревательного кабеля (возможно присутствие разных кабелей в одной системе), его длина и расположение на трубе (количество ниток, шаг);
3. Тип аксессуаров для запитки секций (распределительные коробки, заделки, муфты);
4. Структура и параметры распределительной сети (или ее отсутствие);
5. Структура и параметры системы управления (термостаты и коммутационные устройства, шкафы управления, трансформаторы).

Поскольку системы транспортировки нефти и нефтепродуктов являются взрыво– и пожароопасными объектами, в системах теплообогрева используются только взрывозащищенные компоненты (нагревательные кабели, терморегуляторы, монтажные и распределительные коробки). Они также адаптированы для эксплуатации в условиях повышенной влажности, в агрессивных средах, для прокладки подземных или подводных трубопроводов.