Jakie są konkretne scenariusze zastosowania kabli grzejnych w ogrzewaniu rurociągów?
Aug 20, 2025
Istotą zastosowania kabli grzejnych w ogrzewaniu rurociągów jest aktywne generowanie ciepła, zapobiegające krzepnięciu i zamarzaniu medium (cieczy, gazu) w niskiej temperaturze wewnątrz rurociągu lub utrzymujące wymaganą temperaturę procesu, przy jednoczesnym zapobieganiu awariom systemu spowodowanym pękaniem niskotemperaturowym i zatykaniem rurociągu. Scenariusze zastosowań obejmują wiele dziedzin, takich jak przemysł, zastosowania cywilne, energetyka i ochrona środowiska. Sektor przemysłowy: Zapewnienie płynności mediów produkcyjnych i temperatury procesuMedia transportowane rurociągami przemysłowymi (np. ropa naftowa, surowce chemiczne, olej smarowy itp.) często napotykają na problemy związane z „krzepnięciem w niskiej temperaturze” i „łatwym zatykaniem się w przypadku substancji o dużej lepkości”. Kable grzewcze stanowią kluczowe rozwiązanie w zakresie śledzenia ciepła, a typowe scenariusze obejmują:1.Przemysł petrochemiczny: śledzenie ciepła rurociągów ropy naftowej/rafinowanej ropy naftowejCharakterystyka scenariusza: Ropa naftowa ma wysoką temperaturę płynięcia. W mroźne zimy lub w transporcie na duże odległości (np. rurociągami do gromadzenia i transportu ropy naftowej na polach naftowych, rurociągami rafineryjnymi), jeśli temperatura spadnie poniżej temperatury płynięcia, ropa naftowa zestali się i zablokuje rurociąg, powodując przerwanie transportu.Przypadek zastosowania: Rurociąg ropy naftowej „stacja zbiorcza głowicy odwiertu” (średnica DN150, długość 5 km) na pewnym polu naftowym wykorzystuje samonapinające się kable grzewcze, które spiralnie owijają się wzdłuż zewnętrznej ściany rurociągu. Temperatura jest utrzymywana na poziomie 40-50°C za pomocą regulatora temperatury, aby zapewnić stałą niską lepkość ropy naftowej i uniknąć przestoju w zimie. Ponadto rurociągi oleju napędowego i smarowego w rafinerii są również ogrzewane kablami grzewczymi, aby zapobiec zatykaniu filtra przez medium o niskiej lepkości.2.Przemysł chemiczny: śledzenie ciepła rurociągów surowców/rozpuszczalnikówCharakterystyka scenariusza: Rozpuszczalniki metanolowe, glikol etylenowy, benzen lub polimery o dużej masie cząsteczkowej (takie jak zawiesina PVC) powszechnie stosowane w produkcji chemicznej mogą wykazywać nagły wzrost lepkości i zjawiska krystalizacji w niskich temperaturach, co może mieć wpływ na wydajność reakcji lub dokładność transportu.Przykład zastosowania: Rurociąg przesyłowy „reaktora zbiornikowego do magazynowania metanolu” (średnica DN80, długość 300 m) w parku przemysłowym przemysłu chemicznego jest podatny na lokalną krystalizację i zatykanie rur z powodu niskiej temperatury otoczenia wynoszącej -15°C w zimie. Wykorzystując kabel grzejny o stałej mocy (moc 20 W/m) do pełnego nagrzewania, regulator temperatury jest ustawiony na 10-15°C, aby zapewnić stabilny transport metanolu i uniknąć przerw w dostawie surowca do reaktora.3. Przemysł mechaniczny: nagrzewanie rurociągów oleju hydraulicznego/oleju smarowegoCharakterystyka scenariusza: Rurociągi układów hydraulicznych dużych urządzeń, takich jak obrabiarki, turbiny wiatrowe i walcownie metalurgiczne, mogą być narażone na wzrost lepkości oleju hydraulicznego na skutek niskich temperatur w zimie, co skutkuje niewystarczającym ciśnieniem w układzie, powolną pracą, a nawet uszkodzeniem pompy olejowej.Przykład zastosowania: Rurociąg „zbiornika oleju smarowego przekładni” (średnica DN50, długość 10 m) turbiny wiatrowej w bazie elektrowni wiatrowych znajduje się na trawiastych terenach Mongolii Wewnętrznej (najniższa temperatura zimą wynosi -30°C). Elastyczne, samoregulujące kable grzewcze są stosowane do owinięcia rurociągu, aby utrzymać temperaturę oleju na poziomie 25-35°C, zapewniając prawidłowe smarowanie przekładni i zapobiegając zużyciu kół zębatych spowodowanemu lepkim olejem smarowym. Branża cywilna i handlowa: Zapobieganie zamarzaniu i pękaniu rurociągów domowych/publicznychJeśli rurociągi cywilne (takie jak wodociągi i kanalizacja, rurociągi przeciwpożarowe) zamarzną zimą, będzie to miało bezpośredni wpływ na życie mieszkańców lub bezpieczeństwo publiczne. Kable grzewcze są podstawowym środkiem zapobiegającym zamarzaniu w regionach o niskiej temperaturze:1.Budowa rurociągów wodociągowych i kanalizacyjnych: zabezpieczenie przed zamarzaniem rurociągów zewnętrznych/podziemnychCharakterystyka sceny: Zewnętrzna rura doprowadzająca wodę, rura kanalizacyjna w garażu podziemnym oraz rura wlotowa do dachowego podgrzewacza wody słonecznej na terenie wspólnoty zamarzną i rozszerzą się, gdy temperatura spadnie poniżej 0 ℃ zimą, powodując pęknięcia rur (zwłaszcza rur PPR i rur ocynkowanych).Przypadek zastosowania: Rurociąg przyłączeniowy „dachowego zbiornika solarnego na wodę” (średnica DN25, długość 8 m) na pewnym osiedlu mieszkaniowym charakteryzuje się niską temperaturą dachu, wynoszącą -18°C zimą. W przeszłości rurociąg pękał co roku z powodu oblodzenia i wymagał konserwacji. Podczas renowacji, samoczynnie ograniczający kable grzewcze (z wodoodpornymi osłonami) ułożono wzdłuż rurociągu, owinięto zewnętrzną warstwę bawełnianą izolacją, a regulator temperatury ustawiono na 5 ℃ (automatycznie uruchamiał się poniżej 5 ℃), dzięki czemu zimą nie dochodziło do zamarzania, a mieszkańcy mogli normalnie korzystać z solarnego podgrzewania wody.2. Rurociąg systemu przeciwpożarowego: zapewnienie możliwości awaryjnego zaopatrzenia w wodęCharakterystyka scenariusza: Jeśli rury przeciwpożarowe (takie jak zewnętrzne hydranty przeciwpożarowe, wewnętrzne rury instalacji tryskaczowej i rury głównej instalacji przeciwpożarowej w garażu podziemnym) zamarzną, podczas pożaru nie będzie można dostarczać wody, a konsekwencje będą poważne, zwłaszcza w przypadku zewnętrznych lub półzewnętrznych urządzeń przeciwpożarowych w zimnych regionach.Przykład zastosowania: Temperatura gruntu w zewnętrznym hydrancie przeciwpożarowym w centrum handlowym zimą spadała do -20°C. W przeszłości konieczne było regularne spuszczanie wody, aby zapobiec jej zamarzaniu, co marnowało zasoby wodne i stwarzało ukryte zagrożenia. Do owijania rur odsłoniętych do gruntu zastosowano przeciwwybuchowe kable grzejne o stałej mocy (odpowiednie do wilgotnych środowisk zewnętrznych) w połączeniu z warstwami izolacyjnymi. Regulator temperatury jest ustawiony na 2°C, aby zapewnić, że hydrant nie zamarznie przez cały rok i spełnia wymogi przepisów przeciwpożarowych. Energia i ochrona środowiska: Zapobieganie zamarzaniu i utrzymanie temperatury rurociągów mediów specjalnychRurociągi służące do pozyskiwania energii (np. LNG i metanu z pokładów węgla) oraz oczyszczania środowiska (np. oczyszczanie ścieków) wymagają ukierunkowanego śledzenia cieplnego ze względu na specyficzne właściwości ich medium (np. media niskotemperaturowe i ścieki zawierające zanieczyszczenia).1.Przemysł LNG/gazu ziemnego: pomocnicze środki zapobiegające oblodzeniu rurociągówCharakterystyka scenariusza: Zawory, kołnierze i inne części rurociągów przesyłowych LNG (skroplony gaz ziemny, temperatura wrzenia -162 ℃) są narażone na zamarzanie wilgoci w powietrzu z powodu wycieku czynnika chłodniczego, co może zablokować zawory lub spowodować korozję powierzchni uszczelniających. Jeśli temperatura konwencjonalnych rurociągów przesyłowych gazu ziemnego jest zbyt niska zimą, może to spowodować zamarzanie zanieczyszczeń (takich jak kondensat) w rurociągu.Przypadek zastosowania: „Rurociąg odzysku BOG (gazu odparowanego)” pewnej stacji odbioru LNG jest podatny na tworzenie się szronu i lodu na zewnętrznej ścianie rurociągu z powodu wycieku energii zimnej. Wzdłuż zaworów i kołnierzy ułożono niskotemperaturowy, samoregulujący kabel grzejny, aby utrzymać temperaturę powierzchni na poziomie 5-10°C, zapobiec tworzeniu się lodu, który mógłby utrudniać otwieranie i zamykanie zaworów, oraz wydłużyć żywotność elementów uszczelniających.2. Przemysł oczyszczania ścieków: Zapobieganie zatykaniu się rurociągów ściekowych/osadowychCharakterystyka scenariusza: „Rurociąg transportujący osad” i „rurociąg dozujący” (takie jak środki PAC i PAM) w oczyszczalni ścieków mogą być narażone na działanie niskich temperatur w zimie, co może spowodować zamarzanie wody w osadzie, krystalizację środków, zablokowanie rurociągu lub korpusu pompy oraz wpłynąć na wydajność oczyszczania ścieków.Przykład zastosowania: Rurociąg „zbiornika magazynowego osadu z maszyny do odwadniania osadów” w oczyszczalni ścieków charakteryzuje się wilgotnością osadu wynoszącą 80% i jest podatny na zamarzanie i zatykanie, gdy temperatura spada poniżej 0°C zimą. Do pełnego nagrzewania stosujemy wodoodporne kable grzejne o stałej mocy, owinięte warstwą izolacji z wełny mineralnej na warstwie zewnętrznej, a regulator temperatury ustawiamy na 10°C, aby zapewnić płynny transport osadu do maszyny do odwadniania i uniknąć przestoju linii produkcyjnej spowodowanego zatkaniem. Rolnictwo i dziedziny specjalistyczne: zaspokajanie specyficznych potrzeb produkcyjnych1. Rurociągi nawadniające do celów rolniczych: zimowy środek przeciwzamarzaniowy i ochrona przed orką wiosennąCharakterystyka sceny: Rurociągi podziemne do nawadniania szklarni i pól uprawnych (takie jak rury do nawadniania kropelkowego i główne rury do nawadniania zraszającego). Jeśli woda nie zostanie odprowadzona zimą, zamarznie i pęcznieje, co utrudni orkę wiosenną w następnym roku. Jednak w niektórych szklarniach rurociąg „integrujący nawóz wodny” może powodować krystalizację roztworu nawozowego i zatykanie głowic kroplujących z powodu niskiej temperatury.Przykład zastosowania: „Rurociąg transportujący wodę i mieszaninę nawozów” w pewnej szklarni charakteryzuje się niską temperaturą w nocy, wynoszącą -5°C w zimie, a roztwory nawozów (takie jak roztwór azotanu potasu) są podatne na krystalizację. Wzdłuż rurociągu ułożono samoregulujące kable grzewcze niskiego napięcia z regulatorem temperatury ustawionym na 8°C, aby zapewnić stabilny transport wody i roztworów nawozów, bez zatykania kroplowników, a także zapewnić wzrost upraw w zimie.2. Przemysł spożywczy: Utrzymywanie temperatury rurociągów z surowcami spożywczymiCharakterystyka scenariusza: Rurociągi wykorzystywane przez fabryki żywności do transportu surowców, takich jak syrop, miód, olej jadalny, syrop czekoladowy itp., mogą stać się lepkie lub stwardnieć w niskich temperaturach (np. temperatura krzepnięcia syropu czekoladowego wynosi około 30°C), co utrudnia transport i może mieć wpływ na jakość żywności.Przypadek zastosowania: Rurociąg „maszyny do formowania zawiesiny czekoladowej” w fabryce czekolady wykorzystuje wodoodporne kable grzewcze klasy spożywczej (zgodne z normami FDA) do śledzenia ciepła, a regulator temperatury precyzyjnie kontroluje temperaturę w zakresie 35–40 ℃, aby zapewnić, że zawiesina czekoladowa pozostaje gładka i równomiernie transportowana do maszyny formującej, zapobiegając pogorszeniu smaku czekolady spowodowanemu wahaniami temperatury. Główne zalety kabli grzejnych w ogrzewaniu rurociągówDuża elastyczność: możliwość dostosowania do układania (nawijanie spiralne, układanie równoległe) zgodnie z długością, średnicą i kształtem rurociągu (takim jak zginanie i położenie zaworów), dostosowując się do skomplikowanych układów rurociągów;Dokładna kontrola temperatury: w połączeniu z regulatorami temperatury (elektronicznymi i inteligentnymi) umożliwia „ogrzewanie na żądanie”, zapobiega marnotrawieniu energii i zapobiega pogorszeniu się jakości medium lub starzeniu się rurociągów na skutek wysokiej temperatury;Szeroka adaptacja do warunków środowiskowych: Dostępne są różne modele, w tym wodoodporne, przeciwwybuchowe, odporne na niskie temperatury i korozję chemiczną, które mogą poradzić sobie ze szczególnymi scenariuszami, takimi jak praca na zewnątrz, w wilgotnych warunkach i odporność na wybuch substancji chemicznych;Wysoki poziom bezpieczeństwa: samoregulujący kabel grzejny ma funkcję „samoregulującego się przegrzania”, co pozwala uniknąć lokalnego przegrzania i pożaru. Stała moc kabla grzejnego w połączeniu z czujnikiem temperatury umożliwia monitorowanie anomalii temperatury w czasie rzeczywistym. Dzięki tym cechom kable grzejne stanowią podstawowe rozwiązanie w dziedzinie ogrzewania rurociągów, szczególnie w warunkach niskich temperatur i dużego zapotrzebowania na energię, gdzie ich niezawodność i ekonomiczność znacznie przewyższają tradycyjne „ogrzewanie parowe” i „ogrzewanie gorącą wodą”.
CZYTAJ WIĘCEJ