§ 7. Параметры системы обогрева

Параметры системы электрообогрева зависят от условий перекачки и свойств транспортируемого продукта (максимально до­пустимая температура продукта, температура на входе в трубопро­вод, температура застывания, температура выпадения твердых фракций, вязкость, начальное напряжение сдвига, коэффициент тер- мовязкограммы, расход и др.);

характеристик трубы (металл трубы, диаметр, длина, теплоизоля­ция, наземная, подводная или подземная прокладка трубопровода).

геометрии трубопровода (линейный, разветвленный, с малым или большим количеством участков, отводов, лупингов подводных переходов и т.п.).

характеристик окружающей среды (минимальная и максималь­ная температуры окружающего воздуха, грунта, воды, скорость вет­ра, толщина снежного покрова).

На основании этих данных определяются расчетная величина максимальных теплопотерь и выбирается состав системы электро­подогрева.

Поскольку системы транспортировки нефти и нефтепродуктов взрыво- и пожароопасные объекты, в системах теплообогрева ис­пользуются только взрывозащищенные компоненты (нагреватель­ные кабели, терморегуляторы, монтажные и распределительные ко­робки).

Эти устройства должны быть адаптированы для эксплуатации в условиях повышенной влажности, в агрессивных средах, для про­кладки подземных или подводных трубопроводов.

§ 8. Основные критерии выбора параметров системы подогрева

Длина трубопровода:

• до 100 м - применяются все виды саморегулирующихся, зональных и резистивных нагревательных кабелей. Распределитель­ная сеть не нужна;

• до 200 -300 м - применяются саморегулирующиеся, зональные, резистивные кабели. Распределительная сеть, как правило, необхо­дима, но доля ее в общей стоимости системы мала;

• до 3-6 км - без распределительной сети могут применяться только резистивные кабели большого сечения (LONGLINE), а также специальные композитные кабели, объединяющие саморегули­рующийся кабель и питающий кабель;

• до 8 км - без распределительной сети применяются только резистивные кабели LONGLINE, и система СЕКТ, «скин-эффект»;

• до 15 км - система подогрева «скин-эффект», запитка с одной стороны;

• до 25-30 км - система подогрева «скин-эффект», запитка с двух сторон, или в промежуточной точке трубопровода.

Наиболее важным критерием перехода от одного варианта ис­полнения системы подогрева к другому является ее стоимость.

Начиная с длины 1-2 км, стоимость распределительной сети для саморегулирующихся кабелей быстро возрастает, а к 3-4 км их ис­пользование становится экономически нецелесообразным.

При линейной конфигурации трубопровода, начиная с длины 6- 8 км, наиболее экономически целесообразным, безопасным и на­дежным решением является система СЕКТ, «скин-эффект».

Рабочая температура:

• 60-80°С - применяются практически все виды саморегули­рующихся и зональных кабелей; легко достижим необходимый диа­пазон мощностей до 80 Вт/м;

• 100-200°С - применяются только саморегулирующиеся кабели с фторопластовой матрицей;

• 220-400°С - применяются специальные резистивные кабели с минеральной изоляцией или изоляцией из стекловолокна, как пра­вило, в трубке из нержавеющей стали.

Типичное применение - подогрев установок для получения тяже­лых нефтепродуктов, узлов переработки и хранения битума и мазута.

Применительно к нагревательным кабелям необходимо различать максимальную температуру трубопровода или продукта, при которой кабель может работать, и температуру, которую благодаря кабелю можно поддерживать в трубопроводе. Как правило, вторая темпера­тура меньше первой минимум на 10-20°С, а зачастую и более.

Наиболее типичный пример существенного различия этих тем­ператур - эксплуатация трубопроводов, периодически очищаемых острым паром с температурой до 200°С.

Хотя в рабочем режиме температура трубопровода не выше 60°С, тем не менее, в этом случае возможно применение только саморегулирующихся кабелей с фторопластовой матрицей или кабе­лей с минеральной изоляцией.

Литература к пятой главе

1. Бахтизин Р.Н., Галлямов А.К., Мастобаев Б.Н. и др. Транспорт и хранение высоковязких нефтей и нефтепродуктов. Применение электропо­догрева. М. «Химия», 2004 г., 195 с.

2. Фонарев З.И. Электроподогрев трубопроводов, резервуаров и тех­нологического оборудования в нефтяной промышленности. Л.: «Недра», 1984 г., 148 с.

15