Блог

Основная цель применения нагревательных кабелей для обогрева трубопроводов заключается в активной генерации тепла для предотвращения низкотемпературного застывания и замерзания среды (жидкости, газа) внутри трубопровода или для поддержания необходимой температуры для протекания среды, предотвращая при этом отказы системы, вызванные низкотемпературным растрескиванием и закупоркой трубопровода. Области применения охватывают различные области, такие как промышленность, гражданское строительство, энергетика и охрана окружающей среды.

Промышленный сектор: обеспечение текучести производственных сред и температуры процесса

Транспортируемые по промышленным трубопроводам среды (такие как сырая нефть, химическое сырье, смазочные масла и т. д.) часто имеют проблемы «затвердевания при низких температурах» и «легкой закупорки из-за высокой вязкости». Нагревательные кабели являются ключевым решением для обогрева, и к распространенным сценариям относятся:

1. Нефтехимическая промышленность: обогрев трубопроводов сырой/нефтеперерабатывающей промышленности

• Характеристики сценария: Сырая нефть имеет высокую температуру застывания. В холодную зиму или при транспортировке на большие расстояния (например, по нефтепроводам, промысловым и нефтеперерабатывающим), если температура ниже температуры застывания, нефть застывает и закупоривает трубопровод, что приводит к перебоям в транспортировке.
• Пример применения: На нефтепроводе «устьевой сборный пункт» (диаметр DN150, длина 5 км) на одном из нефтяных месторождений используются саморегулирующиеся нагревательные кабели, спирально намотанные по наружной стенке трубопровода. Температура поддерживается на уровне 40–50 °C с помощью терморегулятора, что обеспечивает постоянную низкую вязкость нефти и предотвращает её зимнее отключение. Кроме того, трубопроводы дизельного топлива и смазочного масла на нефтеперерабатывающем заводе также обогреваются нагревательными кабелями, чтобы предотвратить засорение фильтров из-за низкой вязкости среды.

2. Химическая промышленность: обогрев трубопроводов сырья/растворителя

• Характеристики сценария: Метанол, этиленгликоль, бензольные растворители или высокомолекулярные полимеры (например, суспензия ПВХ), обычно используемые в химическом производстве, могут испытывать внезапное увеличение вязкости и явления кристаллизации при низких температурах, что влияет на эффективность реакции или точность транспортировки.
• Пример применения: трубопровод «резервуар-реактор для хранения метанола» (диаметр DN80, длина 300 м) в химическом промышленном парке подвержен локальной кристаллизации и закупориванию труб из-за низкой температуры окружающей среды (-15 ℃) зимой. Для полного обогрева используется нагревательный кабель постоянной мощности (20 Вт/м), регулятор температуры устанавливается на уровне 10–15 ℃, что обеспечивает стабильную транспортировку метанола и предотвращает перебои в подаче сырья в реактор.

3. Машиностроительная промышленность: обогрев трубопроводов гидравлического/смазочного масла

• Характеристики сценария: В трубопроводах гидравлической системы крупного оборудования, такого как станки, ветряные турбины и металлургические прокатные станы, может наблюдаться повышение вязкости гидравлического масла из-за низких температур зимой, что приводит к недостаточному давлению в системе, медленной работе и даже повреждению масляного насоса.
• Пример применения: трубопровод «бак смазочного масла редуктора» (диаметр DN50, длина 10 м) ветрогенератора на ветроэнергетической базе расположен на пастбищах Внутренней Монголии (самая низкая температура зимой -30 ℃). Гибкие саморегулирующиеся нагревательные кабели используются для обмотки трубопровода, чтобы поддерживать температуру масла на уровне 25–35 ℃, обеспечивая надлежащую смазку редуктора и предотвращая износ шестерен, вызванный вязким смазочным маслом.

Гражданские и коммерческие области: предотвращение замерзания и растрескивания трубопроводов бытовых и общественных объектов

Замерзание гражданских трубопроводов (например, водопровода и канализации, противопожарных систем) зимой напрямую влияет на жизнь и безопасность жителей. Нагревательные кабели являются основным средством защиты от замерзания зимой в холодных регионах:

1.Строительные трубопроводы водоснабжения и водоотведения: защита от замерзания наружных/подземных трубопроводов

• Характеристики объекта: Наружная водопроводная труба, канализационная труба подземного гаража и впускная труба солнечного водонагревателя на крыше на территории жилого комплекса замерзают и расширяются, когда температура зимой опускается ниже 0 ℃, что приводит к образованию трещин в трубах (особенно в трубах PPR и оцинкованных трубах).
• Пример применения: трубопровод, соединяющий «крышный солнечный резервуар для воды» (диаметр DN25, длина 8 м) в жилом районе, имеет низкую температуру крыши зимой -18 ℃. Ранее трубопровод ежегодно трескался из-за обледенения и требовал ремонта. Во время ремонта саморегулирующийся нагревательные кабели (с водонепроницаемой оболочкой) были проложены вдоль трубопровода, обернуты изоляционной ватой снаружи, а регулятор температуры был установлен на 5 ℃ (автоматически запускался при температуре ниже 5 ℃), что позволило избежать замерзания зимой и позволило жителям нормально использовать солнечную горячую воду.

2. Трубопровод системы противопожарной защиты: обеспечение возможности аварийного водоснабжения

• Характеристики сценария: Если пожарные трубы (например, наружные пожарные гидранты, внутренние спринклерные трубы и главные пожарные трубы подземных гаражей) замерзнут, во время пожара подача воды станет невозможной, а последствия будут серьезными, особенно для наружных или полунаружных противопожарных сооружений в холодных регионах.
• Пример применения: Зимой температура грунта наружного пожарного гидранта в торговом центре опускалась до -20 ℃. Раньше приходилось регулярно сливать воду, чтобы предотвратить её замерзание, что приводило к нерациональному использованию водных ресурсов и создавало скрытые опасности. Для изоляции трубопроводов, находящихся под землей, используются взрывозащищённые нагревательные кабели постоянной мощности (подходящие для использования во влажной среде на открытом воздухе) в сочетании с изоляционными слоями. Регулятор температуры установлен на 2 ℃, чтобы гарантировать, что пожарный гидрант не замерзнет круглый год и соответствует требованиям пожарной безопасности.

Энергетика и защита окружающей среды: защита от замерзания и поддержание температуры трубопроводов специальных сред

Трубопроводы для добычи энергии (например, СПГ и угольного метана) и очистки окружающей среды (например, очистки сточных вод) требуют целенаправленного обогрева из-за уникальных характеристик среды (например, низкотемпературные среды и сточные воды, содержащие примеси).

1. Газовая промышленность: противообледенительная защита вспомогательных трубопроводов

• Характеристики сценария: Клапаны, фланцы и другие части трубопроводов транспортировки СПГ (сжиженного природного газа, температура кипения -162 ℃) подвержены замерзанию влаги из воздуха из-за утечки хладагента, что может заблокировать клапаны или вызвать коррозию уплотнительных поверхностей; Если температура обычных трубопроводов транспортировки природного газа зимой слишком низкая, это может привести к замерзанию примесей (например, конденсата) в трубопроводе.
• Пример применения: трубопровод для улавливания отпарного газа (испарившегося газа) на одной из станций приёма СПГ подвержен образованию инея и льда на наружной стенке трубопровода из-за утечки холода. Вдоль клапанов и фланцев проложен низкотемпературный саморегулирующийся нагревательный кабель для поддержания температуры поверхности на уровне 5–10 °C, предотвращения образования льда при открытии и закрытии клапанов и продления срока службы уплотнительных компонентов.

2.Очистка сточных вод: предотвращение засоров в канализационных/шламовых трубопроводах

• Характеристики сценария: «Трубопровод транспортировки шлама» и «дозирующий трубопровод» (например, реагентов ПАУ и ПАА) очистных сооружений могут подвергаться воздействию низких температур зимой, что может привести к замерзанию воды в шламе, кристаллизации реагентов, закупорке трубопровода или корпуса насоса и снижению эффективности очистки сточных вод.
• Пример применения: В трубопроводе «обезвоживающей установки – резервуар для хранения шлама» очистных сооружений сточных вод влажность шлама составляет 80%. Он подвержен замерзанию и засорению при температуре ниже 0 ℃ зимой. Для полного обогрева мы используем водонепроницаемые нагревательные кабели постоянной мощности, обернутые слоем изоляции из минеральной ваты снаружи, и устанавливаем регулятор температуры на 10 ℃, чтобы обеспечить бесперебойную транспортировку шлама к обезвоживающей установке и избежать остановки производственной линии из-за засорения.

Сельское хозяйство и специальные отрасли: удовлетворение особых производственных потребностей

1. Сельскохозяйственный ирригационный трубопровод: защита от замерзания зимой и весенней вспашки

• Характеристики сцены: Подземные трубопроводы для орошения теплиц и сельскохозяйственных угодий (такие как трубы капельного орошения и магистральные трубы дождевального орошения). Если воду не сливать зимой, она замерзнет и разбухнет, что повлияет на весеннюю вспашку следующего года. Однако в некоторых теплицах трубопровод «интеграции воды и удобрений» может вызвать кристаллизацию раствора удобрений и закупорку капельниц из-за низкой температуры.
• Пример применения: в теплице в зимнее время года в трубопроводе для транспортировки водно-удобрительной смеси температура ночью опускается до -5 ℃, а растворы удобрений (например, раствор калийной селитры) склонны к кристаллизации. Вдоль трубопровода проложены низковольтные саморегулирующиеся нагревательные кабели с регулятором температуры, установленным на 8 ℃, что обеспечивает стабильную транспортировку воды и растворов удобрений, предотвращает засорение капельниц и способствует росту растений зимой.

2. Пищевая промышленность: поддержание температуры трубопроводов пищевого сырья

• Характеристики сценария: Трубопровод, используемый пищевыми фабриками для транспортировки сырья, такого как сироп, мед, пищевое масло, шоколадный сироп и т. д., может стать вязким или затвердеть при низких температурах (например, температура затвердевания шоколадного сиропа составляет около 30 ℃), что затрудняет его транспортировку и потенциально влияет на качество пищевых продуктов.
• Пример применения: На трубопроводе «формовочной машины для шоколадной массы» шоколадной фабрики для обогрева используются водонепроницаемые нагревательные кабели пищевого класса (соответствующие стандартам FDA), а регулятор температуры точно контролирует температуру в диапазоне 35–40 ℃, чтобы гарантировать однородность и равномерную транспортировку шоколадной массы в формовочную машину, предотвращая ухудшение вкуса шоколада из-за колебаний температуры.

Основные преимущества нагревательных кабелей при обогреве трубопроводов

1. Высокая гибкость: его можно настраивать для укладки (спиральная намотка, параллельная укладка) в соответствии с длиной, диаметром и формой трубопровода (например, изгибами и положением клапанов), адаптируясь к сложным схемам трубопроводов;
2. Точный контроль температуры: в сочетании с регуляторами температуры (электронными и интеллектуальными) позволяет добиться «нагрева по требованию», избежать потерь энергии и предотвратить ухудшение состояния среды или старение трубопровода из-за высокой температуры;
3. Широкая приспособляемость к окружающей среде: имеются различные модели, включая водонепроницаемые, взрывозащищенные, устойчивые к низким температурам и химическим коррозиям, которые могут работать в особых условиях, таких как работа на открытом воздухе, во влажной среде и взрывобезопасные в химической среде;
4. Высокая безопасность: саморегулирующийся нагревательный кабель имеет свойство «самоограничения перегрева», что позволяет избежать локального перегрева и возгорания; нагревательный кабель постоянной мощности в сочетании с датчиком температуры может отслеживать температурные аномалии в режиме реального времени.

Благодаря этим характеристикам нагревательные кабели являются основным решением в области обогрева трубопроводов, особенно в условиях низких температур и высокого спроса, где их надежность и экономичность значительно превосходят традиционные методы «парового обогрева» и «водяного обогрева».