Система ТЕПЛОМАГ - обогрев трубопроводов

Назначение и состав системы Тепломаг 

В нефтедобывающей и нефтехимической про мышленности трубопроводы различного калибра и назначения зачастую дают сбои из-за пробок, сужения проходного сечения и высокой вязкости транспортируемых жидкостей. Поддерживая требуемую технологией температуру система «Тепломаг» обеспечивает низкую вязкость жидкостей, расчетную производительность и наименьший расход электроэнергии. Обогрев трубопроводов с водой устраняет опасность их разрушения при замерзании.

 Система ТЕПЛОМАГ разработана для применения со всеми        типами  трубопроводов, металлических и пластмассовых. 

 Пластиковые трубы покрываются фольгой в месте  соприкосновения с нагревательным кабелем. Система  предохраняет трубопроводы с горячей и холодной водой от  замерзания, нефтепроводы и трубы для перекачки других  жикостей и химикатов — от закупорки или кристаллизации  веществ.
 

 Для транспортируемых по трубопроводным сетям продуктов  свойственна существенная зависимость кинематической вязкости  от температуры. Кроме того, при определенных температурах  возможно выпадение твердых фракций, а также застывание  продукта, что приводит к полной остановке трубопровода и  значительным затратам на его восстановление.

Системы подогрева трубопроводов (heat tracing) и резервуаров (tank heating) — единственное решение этих проблем. Они используются сравнительно давно, но широкое распространение получили только после появления относительно недорогих греющих кабелей. Основная задача таких систем — обеспечить поддержание температуры транспортируемого продукта.

Это позволяет:

• сохранить величину кинематической вязкости продукта, не допустив создания пробок и остановки трубопровода;
• предотвратить выпадение твердых фракций из транспортируемого продукта;
• увеличить скорость транспортировки продукта;
• запустить трубопровод, частично или полностью заполненный продуктом, после остановки;
• обеспечить гарантированный слив вязких продуктов из резервуара за укороченный промежуток времени. Системы подогрева применяются и на трубопроводах транспортировки газообразных продуктов. Их главное назначение в этом случае — предотвратить выпадение конденсата при остывании газа.

Типичная система теплообогрева (см. рис.) включает в себя:

• нагревательную часть: нагревательные кабели и аксессуары для их крепления на трубопроводе, локальные элементы подогрева узлов трубопровода (фланцев, вентилей, насосов);

• распределительную 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;

• систему управления: шкафы управления, терморегуляторы, датчики температуры трубы и воздуха, датчики потока, пускорегулирующую и защитную аппаратуру.
 

Пример монтажа нагревательных секций
на вертикальные резервуары
 

Типовая схема электрообогрева горизонтального резервуара с использованием нагревательного кабеля

СКИН-система

Безопасная надежная система обогрева трубопроводов любой длины при надземной, подземной, подводной прокладке, в том числе во взрывоопасных зонах:
• Единственный способ обогрева трубопроводов длиной до 30 км без сопроводительной сети;
• Самый эффективный способ обогрева любых магистральных трубопроводов неограниченной длины;
• Высокая прочность и надежность, присущие конструкции системы;
• Возможность использования во взрывоопасных зонах;
• Тепловыделение нагревательных элементов до 120 Вт/м;
• Рабочие температуры до 200°С;
• Отсутствие потенциала на наружных поверхностях тепловыделяющих элементов, они заземлены, и не требуют электрической изоляции.
 

Назначение

СКИН-СИСТЕМА (индукционно-резистивная система) предназначена для поддержания температуры продукта, защиты от замораживания и стартового разогрева магистальных трубопроводов большой длины.

СКИН-СИСТЕМА — единственная система, позволяющая обогреть плечо трубопровода длиной до 30 км с подачей электропитания с одного конца, без сопроводительной сети и самое эффективное и экономичное решение для обогрева магистральных трубопроводов неограниченной длины с сопроводительной питающей сетью.
 

Принцип действия

В СКИН-СИСТЕМЕ применяются специальные нагревательные элементы, использующие явление скин-эффекта и эффекта близости в проводниках из ферромагнитных материалов на переменном токе промышленной частоты.

Нагревательный элемент представляет собой трубу из низкоуглеродистой стали с наружным диаметром 20–60 мм и толщиной стенки не менее 2-х мм, внутри которой располагается проводник из немагнитного материала (меди или алюминия) сечением 25–50 кв.мм. Проводник в конце плеча обогрева надежно соединяется со стальной трубой, а в начале плеча между трубой и проводником подается переменное напряжение, величина которого рассчитывается исходя из необходимого тепловыделения и длины участка обогрева.
 

 Переменный ток течет по всему сечению внутреннего проводника,  поскольку на промышленной частоте в немагнитном материале с  хорошей проводимостью заметного поверхностного эффекта не  возникает. В ферромагнитном внешнем проводнике (стальной трубе)  скин-эффект ярко выражен и весь ток течет по внутреннему слою  трубы  тощиной около 1 мм, а потенциал наружной поверхности трубы  остается  практически нулевым. В силу малой толщины скин-слоя,  основное  тепловыделение (до 80%) происходит в стальной трубе.

Преимущества

1. Большая длина обогреваемого участка трубопровода. Это связано с тем, что токонесущий проводник большого сечения разгружен от функции тепловыделения и выпоняет фактически функцию встроенной сопроводительной цепи питания.

2. Запитка с одного конца. По своей природе конструкция СКИН-СИСТЕМЫ предназначена для подачи питания с одного конца обогреваемого участка.

3. Электробезопасность. Наружная поверхность тепловыделяющего элемента имеет нулевой потенциал относительно земли, она заземлена и полностью экранирует находящийся внутри токонесущий проводник.

4. Хороший тепловой контакт. Металлический тепловыделяющий элемент непосредственно приваривается к трубопроводу или прикрепляется к нему с помощью специальных элементов.

5. Простота монтажа. Тепловыделяющие элементы не имеют наружной электрической изоляции, которую можно повредить при монтаже.

6. Надежность. Прочные тепловыделяющие элементы в виде стальных труб обеспечивают механическую прочность и защиту токонесущих проводников от повреждений. Это важно для трубопроводов, проложенных под землей или под водой.
 

Принадлежности

Для СКИН-СИСТЕМЫ имеется полный набор распределительных и соединительных коробок и муфт, крепежных элементов и регулирующей аппаратуры (контроллеров и шкафов управления).