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集肤效应电伴热系统

概述

管道集肤效应电伴热加热技术是近几年来出现的一?#20013;?#30340;金属管道加热方法是大型石油化工等企业热输管道加热保温的新技术新工艺国外简称SECT法此种加热技术具有效率高适应所有长中短距离金属输液管道的伴热和加热而且具有安全可靠使用寿命长安装维修方便等优点因此广泛用于各种不同性质的液态物质的管道伴热
SECT应该是SKIN ELECTRIC CORRENT TRACING的缩写译为集肤效应伴热?#20445;SECT集肤效应伴热技术长期以来因其研?#21487;?#21450;的工程规模较大在我国80年代开始应用推广应用速度较慢本公司依靠长期的电伴热技术储备和实践现以成熟的产品设计完善的系统安装为用户提供安全可靠的伴热装置每个集肤效应伴热装置由公司设计制造安装


原理

SECT的原理基于交流电的集肤效应和邻近效应?#20445;?#30001;于钢管有极强的磁性即使在工频电压下?#19981;?#20135;生显著的集肤效应所谓集肤效应就是当交流电通过?#20960;?#23548;体的电流逐渐趋肤在导体表面的一种现象而邻近效应是一对通以反向等电流电体间的一种电磁现象在加热管中的电缆和热管间通过电流?#20445;?#21152;热管上电流逐渐趋肤在加热管内壁而正是这薄薄的内壁产生的焦耳热来满足伴热的需要集肤效应电伴热系统产生焦耳热主要来自于三部分
一加热管上通电流?#20445;?#21152;热管上发出的热此热量是集肤电伴热系统的主要热量来源
二加热管内部电缆产生的热
三加热管内磁滞损耗产生部分热
在一个集肤效应装置中绝缘导线SECT线穿过具有强磁性的钢管并与钢管尾端相连接钢管的首端与绝缘导线分别接电源的零线和相线施以共频或中频交流电压电流通过导线和钢管形成回路产生焦耳热由于钢管的尺寸材质交流电频率之间存在一定的关系交流电并非均匀地流经钢管截面而是集中流过自其内表面起的某一深度内电流密度按指数规律减少在钢管外表面电压电流几乎为零很安全因此可以将SECT管直接焊接在输送管上使之成为高效热源SECT管产生的热量通过焊缝及导热?#32791;?#36805;速传给输送管起到伴热作用

由于SECT管与输送管相焊接导热很好使SECT管与输送管之间温差在5-10以内其热流示意图参见图1为了防止管道带静电及感应干扰每隔一定距离在SECT管设有接地当一根SECT管发热量不够?#20445;?#21487;按二根或多根设计


特点

1适应性强应用范围广
适应所有长中短距离金属输液管道的伴热和加热适用于管道的不同敷设方式和任何场所如地下直埋水下地面架空适用野外或矿场工厂易燃易爆场所
2安全可靠安装维修方便
伴热管采用钢管强度大密封严有较好的保护作用伴热电缆采用耐高温的氟塑料电缆伴热管由于集肤效应自身形成绝缘结构使输液管和伴热管外表面不带电输液管每千米左?#26131;话?#20840;接地接地电阻不大于4保证输液管始终是零电位做到安全可靠与其它电伴热方式比较集肤效应热方式维护检查方便其正常运行时几乎没有维护保养工作量一旦出现?#25910;ϣ?#20063;可以很方便地?#39029;r收系?#21482;要将?#25910;系?#20004;端的接拉线?#20889;?#24320;将损坏电缆拉出来换一条即可而当电热带伴热?#20445;?#22914;有一点发生问题整条伴热线全部拆除且要破坏保温层才能修复MI电缆也有同样的问题
3节约能源加热效率高
工频集肤效应伴热属于等温加热法加热效率高例如输油管道采用工频集肤效应伴热耗能23lkg/km标煤采用热循环或蒸汽伴热耗能为1813kg/km标煤集肤效应伴热是均匀加热不会出现局部过热现象随着管输距离的加长提高加热电压即可
4可以实现自动化控制
控制保护屏均可安装在仪表室值班室内内设短路过流等常规保护并可通过温度传感器实现温度的准确调节实现自动化控制做到无人值守满足企业现代化发展的要求
5可以实现提前预制
输液管与伴热管焊在?#40644;w?#22806;面加上保温层和保护壳可在预制厂内预制加工既方便施工又容易保证工程质量

指标参数
项目
指标
电缆型号
聚烯烃塑料
JFRDC-J2-5-90耐温等级126棩
氟塑料
JFRDC-J3-5-90耐温等级205棩
PFA高温氟塑料JFRDC-J4-5-90耐温等级260棩
钢铠集肤电缆
JFRDC-J5-5-30耐温等级600棩
标称截面积mm2)
5-90
5-90
5-90
5-30
绝缘护套层
2-5
2-5
2-5
1
电源供电电压
220-35000v
220-35000v
220-35000v
220-35000v
工作电压V
0.3V-15KV
0.3V-15KV
0.3V-15KV
0.3V-6kV
工作频率Hz)
50-4000
50-4000
50-4000
50-4000
20绝缘电阻不小于M
2500
2500
2500
2500
50Hz火花击穿检验V
15000
15000
15000
15000
工作温度棩
-40-110
-40-180
-40-230
0-500
整体拉断力不小于N
20000
20000
20000
50000
小弯曲半径mm
260
260
260
260
加热功率w/m)
3-270
3-270
3-270
3-90
应用领域
根据管道中液体的物性不同要求管道内维持的温度也不同工频集肤效应管道伴热技术主要应用于管道的伴热和管道内液体或已凝固介质的加热熔化或间歇输油的管线有管内集肤及管外集肤两种方式
1油田海上平台生产管线原油汽管线水管脉冲线仪表集中站储存塔长输管线等江底湖底海?#36164;?#27833;管线
2炼油工业蒸馏氢化裂解焦化蜡硫化沥青渣油等生产管线水管脉冲线或仪表储存塔液体碳氢化合物储存塔
3石化厂化工厂化肥厂苯苯乙烯聚乙烯氯丙烯酸乙二酸?#19988;一?#20108;醇苯二醛合成纤维尼龙染漆树脂等生产管线水管脉冲线或仪表储存塔液体碳氢化合物储存塔
4核电站重水管线水管脉冲线和仪表储存塔重水塔
5油?#26041;?#26131;中转站产品储存塔长输管线低温产品塔基及与塔相关连的管线水管
6电厂高压给水排污放空蒸汽脱汽高压冷凝 酸碱储重油点火油路等管线重油管线重油塔脉冲线和仪表水管长输管线水煤浆输送管线等
7钢铁厂生产管线重油煤焦油沥青?#22303;?#30970;线水管长输管线
8水泥厂火炉或窑重油线水管脉冲线或仪表储存塔重?#32479;?#36755;管线
9另有塑料加工厂食用油加工厂巧克力加工厂供水厂宾馆及高层建筑重型工程工业
集肤伴热可分为管外集肤及管内集肤两种以上各种类型的管道运输均可采用集肤效应伴热
?#37038;?#36341;中得出结论这种技术方案已取得良好的运输效果和显著的经济效益
 
为考虑三相?#33014;?#30001;于公司提供三相变相?#33014;?#24335;集肤专用变压器或三相T型变压器?#20960;?#31649;?#21892;?#36890;?#20960;?#31649;镀镍?#20960;?#31649;及镀锌?#20960;?#31649;等


与其它伴热方法比较

序号
名称特点
集肤效应伴热
电热带伴热
MI电缆伴热
蒸汽伴热
自控温伴热带
1
伴热距离
短末点温度低
2
电源供电点
3
伴热功率
4
传热效果
?#35805;?/DIV>
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?#35805;?/DIV>
5
伴热管敷设
直接焊接
捆扎
捆扎
捆扎
捆扎
6
自动化控制
方便
控制点多
控制点多
无法实现
控制点多
7
维修
方便
难度大
难度大
方便
难度大
8
局部伴热
不好
9
安全可靠性
?#35805;?/DIV>
?#35805;?/DIV>
?#35805;?/DIV>
10
施工费用
较高
较高
较高
较高
11
运行费用
12
维修费用
13
管理
方便
方便
方便
方便
方便
14
使用寿命
20-30年
3-10年
5-15年
3-8年
3-8年
15
地下管线
不适用
不适用
不适用
不适用
从表中可以看出电热带和MI电缆这两种方法较适应局部伴热和短距离伴热如对阀们阀件旁通短节和站内短管线等的加热和伴热对于中长距离的管线伴热由于单根伴热电缆功?#24335;?#23567;电源供电点较多一旦发生问题维修较困难要将所有的保温层去掉才能更?#40644;?#30005;缆而集肤效应伴热适用于中长距离各种口径管线的伴热它?#25376;?#28857;是伴热功率大电源供电点少传热效果好维修方便因此在各种管线集输中得到了非常广泛的应用
对于长输管线的温度监控报警可通过GSM网络SMS短信的方式进行数据传输具有数据传输可靠组网容易费用?#22303;?#31995;统可扩展性强等特点是当前离散远程数据传输的理想解决方案

设计
由于每种管道工作参数都不相同管线长度不一因此每个集肤伴热系统?#21152;?#26412;公司详细设计选型本公司提供从管线伴热的计算伴热系统选择伴热系统的安装伴热系统的调?#32536;热?#22871;服务用户只须提供以下参数余下的就由本公司来完成

订货须知
管道准确的长度阀门种类及管托数量管道材质
管道伴热维持温度?#24066;?#31649;道高表面温度
保温层材质厚度在管道伴热温度时的导热系数本公司可代为设计
可提供电源容量电压等级及位置
管道所处环?#31243;?#20214;
工作运行要求
管内介质介质入管温度管线需伴热还是加热是否需解凝功能

 

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