Обогрев трубопровода длиной до 3000 метров сегодня успешно решают с помощью саморегулирующихся и резистивных кабелей. Однако, для больших длин трубопроводов нефтегазового сектора нужно другое, более экономичное и эффективное решение. Таким решением являются скин-система, которая способна обогреть промышленный трубопровод длиной до 30 000 метров без устройства сопроводительной сети электропитания.
Скин-система Регул (индукционно-резистивная система нагрева Регул) – предназначена для использования на протяжённых и сверхпротяжённых промышленных трубопроводах для защиты от замерзания, разогрева и поддержания температуры перекачиваемого продукта в трубе.
Скин-система Регул может устанавливаться на различные объекты:
- трубы для транспорта жидкой серы (серопроводы)
- водяные трубы, используемые при разработке различных видов месторождений (водоводы)
- выкидные транспортные линии с нефтепродуктами и сырой нефтью
- трубы межцеховые в предприятиях нефтехимии и вязких химических веществ
Принцип работы
Принцип работы скин-системы Регул основан на эффекте близости и скин-эффекте, которые возникают на переменном токе частоты 50-60Гц в проводниках из ферромагнитных материалов.
Трубка, изготовленная из низкоуглеродистой стали, диаметром 20-60 мм и толщиной стенки от 3 мм является в скин-системе Регул нагревательным элементом. Алюминиевый или медный изолированный кабель сечением 8-40 кв.мм, проложенный внутри трубы является проводником. С одной стороны плеча электрообогрева между проводником и трубой подаётся напряжение, а с другой – проводник электрически соединяется с трубой. По немагнитному изолированному кабелю ток течёт в одну сторону, а по ферромагнитной трубе в другую.
При прохождении тока кабель за счёт сопротивления нагревается и выделяет около 20% тепла от всей скин-системы. Ярко выраженный поверхностный эффект, возникающий в стальной трубе, даёт основные 80% тепла.
Благодаря тому, что ток в трубе (ферромагнитный внешний проводник) течёт только во внутреннем поверхностном тонком слое, на внешней поверхности трубки нет электрических потенциалов. Это делает скин-систему Регул электробезопасной, трубку заземляют в любом месте. Зачастую заземление нагревателя выполняют в начале и в завершении плеча обогрева.
Напряжение питания скин-системы Регул составляет до 5000 В с частотой 50 Гц. Один элемент системы имеет удельной тепловыделение до 150 Вт /м. Рабочий диапазон температур от -60 до +160 °С.
Тепловыделение в зависимости от длины обогреваемого трубопровода
Модель распределения температур
Рассмотрим обогрев трубопровода с теплоизоляцией с помощью двух нагревательных элементов скин-системы Регул:
- мощность тепловыделения каждого нагревателя 60 Вт/м
- температура воздуха вокруг трубопровода -35 °С
- трубопровод представлен в виде стальной трубы диаметром 108 мм
На рисунке изображена расчетная модель распределения температуры электрообогрева.
Виды скин-систем Регул
Можно выделить три вида скин-системы Регул в зависимости от максимальной и рабочей температуры:
- Низкотемпературное исполнение - для защиты от замерзания с поддержанием температуры от 3 до 5° С. Применяется для водоводов.
- Среднетемпературное исполнение – для поддержания температуры до 60 °С. Применяется для трубопроводов, транспортирующих нефтепродуктов и сырой нефти.
- Высокотемпературное исполнение – для поддержания температуры до 160°С. Применяется для трубопроводов с серой, вязкими нефтепродуктами и химическими веществами.
Конструктивное исполнение скин-системы Регул также может быть трёх видов, в зависимости от типа прокладки промышленного трубопровода: подводное, подземное и надземное. Конструктивные исполнения могут сочетаться в рамках обогрева одного трубопровода. Например, труба сначала проложена над грунтом (надземное), затем под водоёмом (подводное) и под дорогой (подземное). Для каждого исполнения требуются свои материалы и конструктивные решения.
Для получения требуемой мощности обогрева применяются однотрубные, двухтрубные и трёхтрубные системы электрообогрева Регул. При монтаже скин-системы важен тип теплоизоляции трубопровода. На трубы, которые предварительно изолированы, монтаж также возможен. Чаще, изоляцию накладывают после установки нагревателей в виде жакетов.
Состав системы
Оборудование и материалы, которые входят в комплект поставки скин-системы Регул:
- Ферромагнитная металлическая труба, имеющая нормированное значение магнитной проницаемости. Срок службы – 25 лет. Является скин-нагревателем. Метод крепления к трубе, требующей обогрева, согласовывается с заказчиком (с помощью металлических хомутов или точечной сваркой).
- Многожильный высоконадёжный специальный медный (или алюминиевый) проводник в изоляции. Срок службы – 25 лет. Является скин-проводником.
- Высоконадежные высоковольтные многослойные соединители скин-проводника.
- Соединительные коробки, предназначенные для установки соединительных муфт и облегчения протяжки.
- Для контроля параметров и получения сигналов включения-выключения системы – шкафы управления.
- Нестандартные питающие трансформаторы, обеспечивающие питание однофазной или двухфазной нагрузки без нарушения симметрии первичной сети.
- По допзаказу – комплектная трансформаторная подстанция в виде закрытой модульной конструкции для размещения устройств защиты и пуска, понижающих трансформаторов и другого оборудования высокого и низкого напряжения. Также могут быть включены в поставку специальные монтажные инструменты и запчасти.
Преимущества Регул
- Большой срок службы – 25 лет
- Меньшие капитальные затраты
- Взрыво- и электробезопасность системы
- Хороший тепловой контакт
- Отсутствие «перекоса фаз» за счёт специальных устройств питания
Скин-системы Регул имеют российский сертификат соответствия.
Заказ cкин-системы Регул
Для заказа проекта электрообогрева трубопровода с помощью скин-системы Регул Вы можете связаться с нами любым удобным способом – по e-mail или телефону, указанному на сайте, или воспользоваться специальной формой: