集膚電伴熱
管道集膚效應電伴熱技術是近年來一種新的金屬管道加熱方法，是大型石油化工等企業(yè)熱輸管道加熱保溫的新技術、新工藝，國外簡稱SECT法。此種加熱技術具有效率高，適應所有長、中、短距離金屬輸液管道的伴熱和
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產品介紹
一、產品概述
管道集膚效應電伴熱技術是近年來金屬管道新型加熱方法，是大型石油化工等企業(yè)熱輸管道加熱保溫的新技術、新工藝，國外簡稱SECT法。這種加熱技術具有效率高，適應所有長、中、短距離金屬輸液管道的伴熱和加熱，而且具有安全可靠、使用壽命長、安裝維修方便等優(yōu)點，因此廣泛用于各種不同性質的液態(tài)物質管道伴熱。
“SECT”是“SKIN ELECTRIC CORRENT TRACING”的英文縮寫，即“集膚效應伴熱”。集膚電伴熱可分為管外集膚及管內集膚兩種。各種類型的管道運輸，均可采用集膚效應伴熱。這種技術在成功案例的實踐中已取得良好的運輸效果和顯著的經濟效益。蕪湖科陽依靠長期的電伴熱技術儲備和實踐，現(xiàn)以成熟的產品設計、完善的系統(tǒng)安裝，為用戶提供安全可靠的伴熱裝置。每個集膚效應伴熱裝置由蕪湖科陽公司設計、制造、安裝。
二、工作原理
SECT原理基于交流電的“集膚效應”和“鄰近效應”，由于鋼管有極強的磁性，即使在工頻電壓下也會產生顯著的集膚效應。所謂集膚效應，就是當交流電通過碳鋼導體的電流逐漸趨膚在導體表面的一種現(xiàn)象，而鄰近效應是一對通以反向等電流電體間的一種電磁現(xiàn)象，在加熱管中電纜和熱管間通過電流時，加熱管上電流逐漸趨膚在加熱管內壁產生焦耳熱來滿足伴熱需要。
集膚效應電伴熱系統(tǒng)產生焦耳熱主要來自于三部分：一是加熱管上通電流時，加熱管上發(fā)出的熱。此熱量是集膚電伴熱系統(tǒng)的主要熱量來源。二是加熱管內部電纜產生的熱。三是加熱管內磁滯損耗產生部分熱。
在一個集膚效應裝置中，絕緣導線（SECT線）穿過具有強磁性的鋼管并與鋼管尾端相連接，鋼管的首端與絕緣導線分別接電源的零線和相線，施以共頻或中頻交流電壓，電流通過導線和鋼管形成回路產生焦耳熱。由于鋼管的尺寸、材質、交流電頻率之間存在一定的關系，交流電并非均勻地流經鋼管截面，而是集中流過自其內表面起的某一深度內，電流密度按指數(shù)規(guī)律減少，在鋼管外表面電壓電流幾乎為零，很安全。因此可以將SECT管直接焊接在輸送管上，使之成為有效熱源。SECT管產生的熱量通過焊縫及導熱膠泥迅速傳給輸送管，起到伴熱作用。
由于SECT管與輸送管相焊接，導熱很好，使SECT管與輸送管之間溫差在5-10℃以內。為了防止管道帶靜電及感應干擾，每隔一定距離在SECT管設有接地，當一根SECT管發(fā)熱量不夠時，可按2根或多根設計。
三、產品特點
1、適應性強。
適應所有長、中、短距離金屬輸液管道伴熱和加熱，適用于管道不同敷設方式和任何場所，如：地下直埋、水下、地面架空；適用野外或礦場、工廠、易燃易爆場所。根據(jù)計算，單根伴熱管zui大發(fā)熱量為150W/m?？筛鶕?jù)輸液管溫度要求，設計伴熱管根數(shù)和運行電壓，zui多可安裝6根伴熱管。
2、應用范圍廣。
· 適用于在常溫時為凝固狀態(tài)，加溫變液態(tài)可輸送的介質。如運輸巧克力、牛奶等。
· 適用于在常溫下粘度很高，難以流動，但加溫后又易于流動物質的管輸，如：稠油、高凝油、燃料重油、煤焦油、蠟等的集輸。
· 適用于要求等溫伴熱的管線，如管線距離較長，起輸溫度不易太高的介質輸送。
· 適用于間歇輸送的高凝點或粘稠介質。如：碼頭間歇裝車、船，管線不用掃線，可直接再啟動。
3、功率密度大、伴熱溫度高。
集膚效應伴熱系統(tǒng)有效維持溫度可達230℃，單根zui大發(fā)熱量為150W/m。
4、實現(xiàn)分段預制、維修方便。
可根據(jù)流程或輸液管段結構，將伴熱管廠內預制或現(xiàn)場分段預制加工，接頭采用焊接套管方式連接，與輸油管焊接、安裝在一起。外面加上保溫層和保護殼，既方便施工，又確保質量。如因流程管段故障或需更換閥門，只要把需要更換部分兩端的接頭拆開，將伴熱電纜抽出，即可更換部件，無需整體拆損保溫和管件。
5、安全可靠。
伴熱采用專用電纜。由于集膚效應系統(tǒng)自身形成絕緣結構，使伴熱管外表面和輸液管不帶電。輸液管每千米左右做一安全接地，接地電阻不大于4Ω，保證輸液管始終是零電位，做到安全可靠。
6、節(jié)約能源，加熱效率高。
集膚效應電伴熱屬于等溫加熱法，不會出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象，隨著管輸距離的加長提高加熱電壓即可，加熱效率高。與蒸汽伴熱相比較，集膚效應的伴熱耗能為23lkg/km標煤，采用熱循環(huán)或蒸汽伴熱耗能為1813kg/km標煤。
7、自動化控制。
· 實現(xiàn)溫度完善的控制功能：數(shù)字溫度閉環(huán)、短路保護功能、過流保護功能、斷路保護功能。
· 軟關斷軟啟動：zui大限度地減少對器件的沖擊，延長器件使用壽命。
· 靈活的操作方式：數(shù)碼顯示，方便實現(xiàn)人機對話。
· 網絡化設計：實現(xiàn)遠程無線報警、遠程無線控制。
四、指標參數(shù)
五、與其它伴熱比較
從表中可以看出，電伴熱帶和MI加熱電纜這兩種方法較適應局部伴熱和短距離伴熱，如對閥門、管閥件、旁通、短節(jié)和站內短管線等加熱和伴熱。對于中、長距離管線伴熱，由于單根伴熱電纜功率較小、電源供電點較多，一旦發(fā)生問題，維修較困難，要將所有的保溫層去掉才能更換電纜。而集膚效應伴熱適用于中長距離各種口徑管線伴熱，它的優(yōu)點是：伴熱功率大、電源供電點少、傳熱效果好、維修方便。因此在各種管線集輸中得到廣泛應用。
集膚效應伴熱是當前離散遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦硐虢鉀Q方案。對于長輸管線溫度監(jiān)控、報警，可通過GSM網絡、SMS短信等方式進行數(shù)據(jù)傳輸，具有數(shù)據(jù)傳輸可靠、組網容易、費用低廉、系統(tǒng)可擴展性強等特點。
六、應用領域
根據(jù)管道中液體的物性不同，要求管道內維持的溫度也不同，工頻集膚效應管道伴熱技術主要應用于管道伴熱和管道內液體或已凝固介質加熱、熔化或間歇輸油管線。
1、油田、海上平臺：生產管線、原油、汽管線、水管、脈沖線、儀表、集中站儲存塔、長輸管線等。江底，湖底，海底輸油管線。
2、煉油廠：蒸餾、氫化裂解、焦化、蠟、硫化、瀝青、渣油等生產管線；水管、脈沖線或儀表、儲存塔、液體碳氫化合物儲存塔。
3、石化廠、化工廠、化肥廠：苯、苯乙烯、聚乙烯、氯、丙烯酸、乙二酸、亞乙基二醇、苯二醛、合成纖維、尼龍、染漆、樹脂等生產管線；水管、脈沖線或儀表、儲存塔、液體碳氫化合物儲存塔。
4、核電站：重水管線、水管、脈沖線和儀表、儲存塔、重水塔。
5、油品交易中轉站：產品儲存塔、長輸管線、低溫產品塔基及與塔相關連的管線、水管。
6、電廠：高壓給水、排污放空、蒸汽、脫汽、高壓冷凝、 酸堿、儲重油點火油路等管線；重油管線、重油塔、脈沖線和儀表、水管、長輸管線、水煤漿輸送管線等。
7、鋼鐵廠：生產管線、重油、煤焦油、瀝青和硫磺線、水管、長輸管線。
8、水泥廠：火爐或窯重油線、水管、脈沖線或儀表、儲存塔、重油長輸管線。
9、其他領域：塑料加工廠、食用油加工廠、巧克力加工廠、供水廠、賓館、高層建筑、重型工程。
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