Защита труб от промерзания.

При эксплуатации трубопроводов для транспортировки различных жидкостей можно столкнуться с рядом проблем. Жидкость в трубе може замёрзнуть или из-за недостаточной температуры потерять свою текучесть и как результат остановка производства. В этих случаях нагревательный кабель может оказаться самым простым решение возникшей проблемы. Когда трубопровод размещается в условиях с недостаточной температурой для нормальной эксплуатации (наружная установка труб, прокладка в неотапливаемых подвальных плмещениях, временные водопроводы), необходимо заранее спрогнозировать температурный режим трубопровода и при необходимости, оснастить труббу системой обогрева трубопровода. Это позволит избежать промерзания трубопровода в самый неподходящий момент. Не редки случаи, когда в процессе производства используются трубы для подачи различных жидкостей с соблюдением заданного температурного режима для сохранения текучести транспортируемого продукта.

Руководство по установке и обслуживанию
систем обогрева трубопроводов (зашита от промерзания)

                                                                                                                                             

1. Общая информация

Пользование Руководством
Данное руководство предназначено для установки и обслуживания саморегулирующегося нагревательного кабеля только на теплоизолированные трубы. Для другого применения саморегулирующихся нагревательных кабелей проконсультируйтесь с Поставщиками.

Важно!
Гарантия предоставляется на продукцию только в тех случаях, если Вы следовали всем указаниям и требованиям настоящего Руководства и сопровождающей документации. Установка и подключение кабелей также должны соответствовать всем требованиям, предъявленным к электронагревательным системам.

Предупреждение!
Установка под напряжением, установка поврежденных компонентов или поврежденного нагревательного кабеля, а также неправильная установка, открытая для проникновения воды и грязи, может вызвать искрение, поражение электрическим током или пожар.
Не соединяйте проводники саморегулирующегося нагревательного кабеля между собой, так как это может повлечь за собой короткое замыкание.
Каждый неподсоединенный конец нагревательного кабеля должен быть защищен конечной муфтой.

2.Выбор нагревательного кабеля.

Электронагревательные кабели применяются для защиты от промерзания трубопроводов, расположенных над землей или на глубине промерзания. Такие трубопроводы максимально подвержены прямому воздействию холода, поэтому необходимо обеспечение их хорошей теплоизоляцией. В качестве теплоизоляции могут быть использованы такие материалы, как вспененная пластмасса, минеральная вата, любые другие материалы, обладающие не худшими изолирующими свойствами, чем у упомянутых материалов. Толщина изоляционного слоя может составлять от 30 мм и более. Теплоизоляция трубопровода должна быть защищена от воздействия влаги, которая разрушает теплоизоляцию и снижает ее эффективность, слоем гидроизоляции.
Величина тепловых потерь зависит от размеров трубопровода, вида и толщины теплоизоляции, от наружной температуры. Величина тепловых потерь рассчитывается по формуле:

Q = 2*π*Ктп*L (Tr-Tu)
Ln (D/d)
Q - тепловые потери, Вт L - длина трубы, м
D - наружный диаметр трубы с изоляцией, м Tr - температура среды внутри трубы, С
d - диаметр трубы без изоляции, м Tu - наружная температура, С
π - =3,14… Ктп - коэффициент теплопроводности изоляции, Вт/м*С

Для типового теплоизоляционного материала величина Ктп составляет 0,04Вт/м*С
Ниже приведена таблица №1, по которой можно определить величину LnX (X=D/d)

X 1,0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0
LnX 0,0 0,0 0,4 0,7 0,9 1,1 1,3 1,4 1,5 1,6 1,8


Такой расчет можно выполнить используя таблицу №2, где ?Т (дельта Т) – разница между требуемой температурой внутри трубы и максимально возможной отрицательной наружной температурой.
Например, для трубы ?80 при толщине теплоизоляции 50мм и разнице температур 40° С (температура внутри +5° С, мини-мальная температура снаружи -35° С). Расчетная величина тепловых потерь на 1 метр трубы составляет 13 Вт/м (см. таблицу №2).
Величина тепловых потерь умножается на длину трубы. Полученное значение – тепловые потери всего трубопровода. Для предотвращения промерзания трубопроводов необходимо компенсировать эти потери с помощью системы обогрева.
Длина нагревательного кабеля, необходимого для защиты от промерзания рассчитывается по формуле:

L кабеля= Тепловые потери трубопровода, Вт Мощность кабеля Вт/м

ВНИМАНИЕ!
- рекомендуется использовать теплоизоляцию слоем не менее 30мм
- для получения наилучших результатов по электро- и пожаробезопасности необходимо для каждой цепи использовать УЗО с уставкой в 30мА
- Обратите внимание на максимальную длину цепи нагревательного кабеля
- минимальная температура для монтажа системы обогрева – 20° С.

Обогрев трубопровода осуществляется с помощью закреплённого на трубе нагревательного кабеля, для повышения эффективности системы обогрева трубопровода рекомендуется использовать теплоизолирующие материалы. Кабель обвивается вокруг обогреваемой трубы, либо прокладывается вдоль трубы.

Тепловая изоляция трубопроводов.

Тепловую изоляцию технологических трубопроводов применяют для защиты горячих и холодных поверхностей от потерь теплоты и холода, для сохранения температуры транспортируемого вещества, предотвращения его застывания, конденсации, для защиты от ожогов, если температура поверхности трубопроводов выше 60°С, в местах возможного нахождения персонала, занимающегося обслуживанием трубопроводов.

Тепловую изоляцию применяют для прокладываемых в помещениях и туннелях трубопроводов, если температура транспортируемого вещества выше 45°С и выше.

Для тепловой изоляции трубопроводов широко используют типовые детали, полносборные и комплектные теплоизоляционные конструкции заводского изготовления, допускающие выполнение монтажа индустриальными методами. Детали и конструкции изготавливают из различных теплоизоляционных материалов (минеральной ваты, диатомита, перлита, асбеста, стеклоцемента, стеклопластика, ячеистых материалов).

Для теплоизоляции трубопроводов выпускают большое количество комплектных и полносборных изделий: теплоизоляционные цилиндры, полуцилиндры (скорлупы), плиты из различных теплоизоляционных материалов. Для покрытия изоляций применяют оболочки из листового металла, асбестцемента, и стеклопластика.

Большое распространение получили изделия из минеральной ваты, температуростойкость которой не менеее 600°С. Минераловатные цилиндры на синтетическом связуещем используют для тепловой изоляции трубопрововдов диаметром 25-219мм., длиной 500-1500 мм при температуре изолируемой поверхности -30.....+300°С.

При изоляции трубопроводов с отрицательной температурой транспортируемого продукта на них предварительно наносят пароизолирующий слой из рубероида, швы которого промазывают битумом, или полиэтиленовую плёнку, швы которой проклеивают липкой лентой или клеем.

Наружным покрытием, предохраняющим изоляцию от атмосферных осадков и механических повреждений, могут служить асбестцементные полуцилиндры, которые крепят стальными бандажами из полосовой стали 0,8-1,0 мм или листы из алюминиевых сплавов, которые крепят самонарезающими винтами.

Для изоляции трубопроводов диаметром до 273 мм применяют также полые полуцилиндры из перлита, вермикулита, совелита, известково-кремнеземистых материалов, рассчитаных на температуру до 600°С. Для трубопроводов диаметром более 273мм используют минераловатные плиты на синтетическом связующем или прошивные маты с обкладками с одной или с двух сторон. В качестве обкладок применяют металлическую сетку, асбестовую ткань, стеклоткань, кровельный картон и пр.

Тепловую изоляциюфасонных деталей трубопровода выполняют путём установки специальных фасонных конструкций. в некоторых случаях тепловую изоляцию фасонных деталей выполняют индивидуально на месте монтажа. У фланцевых соединений тепловую изоляцию прерывают. Разрыв изоляции со стороны гаек, болтов или шпилек делают равным выступающей части болта (шпильки) плюс 30 мм, а со стороны головки болта - длине болта плюс 20 мм. Фланцевые соединения изолируют отдельно кожухом из кровельной стали или металлической сетки, которую покрывают слоем минеральной ваты с защитной асбестцементной штукатуркой.

Компенсаторы в связи с изменянием их формы при эксплуатации изолируют, учитывая их тепловую деформацию, для чего швы располагают в местах наибольших деформаций. В местах установки арматуры, подвергаемой частым ремонтам или осмотрам изоляцию выполняют съёмной и покрывают слоем повышенной прочности или металлическими защитными обшивками.