Существует два основных способа монтажа нагревательного кабеля для обогрева трубопровода: прокладывание нагревательного кабеля внутри трубопровода и установка кабеля снаружи трубопровода.
О первом способе монтажа есть отдельная статья, где подробно рассказано об особенностях монтажа кабеля внутри трубопровода.
Второй способ – установка нагревательного кабеля снаружи трубопровода также имеет свои особенности и тонкости, зная которые можно выполнить работы не только качественно, но и значительно быстрее.
Особенности наружного способа установки греющего кабеля на трубу
Установка нагревательного кабеля снаружи трубопровода на наш взгляд является более предпочтительной по сравнению с установкой кабеля внутри трубы. К достоинствам такого способа монтажа можно отнести по следующее:
-
Отсутствие непосредственного контакта с обогреваемой средой – нагревательный кабель, установленный на трубу, работает в более «комфортных» условиях:
- нет постоянного воздействия движущейся жидкости;
- отсутствует воздействие химически активных веществ на оболочку кабеля, вызывающих ее ускоренное старение;
- лучшая электробезопасность – локальное повреждение участка кабеля по какой-либо причине не приведет к выходу из строя всего кабеля, кабель будет продолжать работу после ремонта данного участка. Аналогично повреждение участка кабеля внутри трубы (например, при монтаже или попадании в трубопровод постороннего предмета) приведет к затеканию жидкости под оболочку греющего кабеля, вследствие чего возможно возникновения короткого замыкания кабеля, а в некоторых случаях при отсутствии должной защитной аппаратуры к возгоранию греющего кабеля.
- Безопасный монтаж кабеля – практически отсутствует риск повреждения кабеля при укладке: монтажник работает непосредственно с кабелем, видит все особенности объекта, шероховатости, неровности, повороты и т.д. Он также сразу заметит возможное повреждение кабеля и установит ремонтную муфту при необходимости. В случае с укладкой кабеля внутрь трубы работать приходится «вслепую», кабель может застрять в обоих направлениях, что неизбежно приводит к его повреждению.
- Нет необходимости обеспечивать идеальную герметичность как самого нагревательного кабеля, так и концевой заделки, а также отсутствует узел выхода кабеля из трубопровода. Кабель, установленный внутри трубопровода, как правило, находится под избыточным давлением самого трубопровода, и к нему предъявляются повышенные требования к герметичности.
- Проходное сечение трубопровода не занижается при установке кабеля обогрева. Это особенно актуально для трубопроводов небольшого диаметра, т.к. напор жидкости ощутимо снижается. Кроме того, различные взвеси, растворенные в жидкости, оседают на кабель внутри трубопровода, и со временем он обрастает грязью и еще больше снижает проходное сечение трубы.
- Установка нагревательного кабеля внутри трубопровода может быть осуществлена только на участках между запорной арматурой, т.к. через нее пропускать кабель внутри трубы не допустимо. Наружный способ монтажа кабеля свободен от этого недостатка.
Минусы наружного способа монтажа греющего кабеля
- Более сложный процесс монтажа по сравнению с установкой кабеля внутри трубы.
- В случае повреждения нагревательного кабеля процесс демонтажа кабеля сильно затруднен из-за необходимости снятия теплоизоляции трубопровода.
- Нагревательный кабель механически менее защищен, чем установленный внутри трубы.
В каких случаях применяют наружный способ обогрева трубопровода
Наружный способ обогрева трубопровода чаще всего применяется в следующих случаях:
- На открытых участках трубопровода, находящихся выше уровня земли.
- На трубопроводах, расположенных в неотапливаемых помещениях, где есть к ним доступ.
- На разветвленной сети трубопроводов с большим количеством запорной арматуры, фланцев, фильтров, насосов и т.д.
- На всех ответственных промышленных объектах, где важную роль играет надежность и безопасность работы системы электрообогрева.
- На взрывоопасных объектах и предприятиях нефтегазовой, нефтехимической и других отраслях.
- На объектах с диаметром трубопровода 80мм и выше, где применение внутреннего обогрева нецелесообразно из-за необходимости прокладывания кабеля в 2 и более нитки.
Греющий кабель наружный для обогрева труб
Применение того или иного вида кабеля для обогрева трубопровода снаружи определяется требованиями, предъявляемыми к системе обогрева, теплотехническими параметрами объекта и другими факторами.
В общем случае для наружного обогрева трубопровода подойдет любой нагревательный кабель, который удовлетворяет всем требованиям технического задания на объект обогрева: необходимой мощностью, соответствующей наружной оболочкой, возможностью установки во взрывоопасных зонах при необходимости и т.д.
Так, бытовых трубопроводов, том числе ПВХ и ПНД применяют кабель в полиолефиновой оболочке без металлической оплетки типа Samreg-хх-2, SRL-хх-2, где хх – удельная мощность кабеля 16, 24,30 и 40Вт/м.. На объектах с повышенными требованиями к пожаро и электробезопасности водопроводов применяют кабель с экраном Samreg-хх-2СR, SRL-хх-2CR и SRG-xx-2CR.
Для взрывоопасных объектов применяется кабель марки Alphatrace
ATL, ATM, ATM+ и ATE. Конкретное применение того или иного вида кабеля как уже говорилось зависит от конкретного объекта и применяемых на нем технологических режимов работы (пропарка, требуемая температура поддержания, допустимая температура остывания и т.д.).Для бытового применения, обогрева небольших участков труб чаще всего применяется нагревательный кабель без оплетки марки Samreg-16-2 и Samreg-24-2 исходя из лучшего соотношения цена/качество, т.к. к таким объектам обогрева предъявляются минимальные требования.
Наружный монтаж нагревательного кабеля может быть осуществлен на любые типы и виды трубопроводов: стальные, из полимерных материалов (полиэтиленовые, ПНД, ПВХ и т.д.), резиновые и резинотканевые (шланги), асбестоцементные, стеклопластиковые и др.
Для определения конкретной марки нагревательного кабеля нужно выполнить теплотехнический расчет объекта с учетом его температурных режимов работы. Для этой цели рекомендуется заполнить опросный лист на обогреваемый объект и отправить его на расчет техническому специалисту.
Монтаж греющего кабеля на трубопровод
Наружный способ монтажа нагревательного кабеля предусматривает 2 вида укладки нагревательного кабеля.
- Линейный – укладка осуществляется вдоль трубопровода по всей его длине в одну или несколько ниток параллельно. Количество ниток определяется теплотехническим расчетом на трубопровод.
- Спиральный – укладка осуществляется путем обматывания кабеля вокруг трубопровода на всей его протяженности с определенным шагом, который зависит от мощности применяемого кабеля и тепловых потерь трубопровода.
Подготовка к монтажу нагревательного кабеля на трубу
Подготовительные работы к монтажу нагревательного кабеля делятся на два этапа: подготовка материалов и инструмента и подготовка объекта обогрева. В качестве материалов для монтажа греющего кабеля на трубопровод помимо самого нагревательного кабеля чаще всего идут следующие материалы:
- комплект для заделки концов нагревательного кабеля в случае использования саморегулирующегося кабеля – обеспечивает герметичное оконцевание кабеля и подключение его к сети питания.
- крепежная лента из армированного стекловолокна – обеспечивает надежное крепление кабеля к поверхности трубопровода. Устанавливается поперек трубопровода по всей его длине с шагом 300мм. В качестве аналога данной ленты в редких случаях применяют пластиковые стяжки для монтажа электропроводки.
- алюминиевый скотч – обеспечивает лучшую передачу тепла от греющего кабеля и дополнительное его крепление к трубе. Устанавливается вдоль по всей длине нагревательного кабеля.
- силовой питающий кабель – осуществляет подвод питания к нагревательному кабелю.
- элементы автоматики – устанавливаются при необходимости и обеспечивают работу системы обогрева в автоматическом режиме.
Для промышленных объектов обогрева трубопроводов дополнительно применяются:
- соединительные коробки для подвода питания к кабелю и датчикам системы обогрева.
- крепежные элементы коробок.
- шкафы управления с терморегуляторами и датчиками температуры для организации автоматической работы системы обогрева. В некоторых случаях устанавливаются промышленные контроллеры для организации мониторинга системы обогрева.
Основными инструментами для монтажа нагревательного кабеля на трубу для бытовых и небольших гражданских объектов являются: строительный нож, пассатижи, бокорезы, промышленный фен для работы с нагревательным кабелем, набор отверток для подключения к питающей сети, а также мультиметр для проверки качества соединений. Для промышленных объектов помимо вышеперечисленных инструментов потребуется набор ключей и шестигранников, шуруповерт для монтажа соединительных коробок, удлинитель, обжимник наконечников, горелка газовая (применяется при отсутствии подвода питания к объекту для работы с термоусадкой) и мегаомметр для проверки сопротивления изоляция кабеля.
Перед началом работ трубопровод, на который планируется устанавливать кабель, необходимо подготовить. В месте установки нагревательного кабеля трубопровод должен быть очищен от грязи, окислов, выступающих частей и т.д. До начала работ по монтажу кабеля на трубопровод должны быть закончены все сварочные, покрасочные и иные виды работ. Также должно быть предусмотрено питание на объекте обогрева с возможностью подключения необходимой мощности системы обогрева.
Этапы монтажа греющего кабеля на трубопровод
- Определение необходимой длины нагревательного кабеля для участка трубопровода, где будет осуществлен монтаж.
- Установка концевой заделки для нагревательного кабеля. Муфтирование кабеля можно посмотреть в отдельной статье.
- Прокладывание нагревательного кабеля по трубопроводу в соответствии с документацией или планом работ.
- Установка соединительной муфты для нагревательного кабеля.
- Прокладка силового кабеля для греющей секции и подключение его к питающей сети.
- Монтаж датчика температуры при необходимости.
- Монтаж и настройка терморегулятора или иного прибора автоматики в случае его использования в системе обогрева.
- Проверка работоспособности системы электрообогрева.
Для промышленных объектов дополнительно необходимо выполнить следующие работы:
- установка соединительных и контрольных коробок.
- подключение силового кабеля и нагревательных секций в коробках.
- подключение контрольного кабеля и датчика температуры в контрольной коробке.
- установка и подключения шкафа управления электрообогревом.
- проверка работоспособности каждой секции электрообогрева, составление актов замеров сопротивления изоляции секций.
- проверка работоспособности системы электрообогрева в целом.
Особенности монтажа нагревательного кабеля на трубопровод
При монтаже нагревательного кабеля на трубопровод есть некоторые особенности, которые необходимо учитывать при производстве работ:
Установка кабеля вдоль трубопровода
- Кабель устанавливается выше самой нижней точки трубопровода справа или слева от нее. Если торец трубы представить как циферблат часов, то кабель должен быть смонтирован на уровне 4 или 8 часов. Эти места считаются оптимальными для монтажа. Для двух ниток кабеля монтаж кабеля осуществляется также на этих уровнях. При монтаже 3х ниток и более кабель устанавливается на одинаковом расстоянии друг от друга.
- Крепление кабеля осуществляется монтажной лентой из стекловолокна с шагом 250-350мм. Для надежного крепления рекомендуется монтажную ленту обмотать вокруг трубы 2 раза (сделать 2 витка ленты вокруг трубы).
- На вертикальные подъемы трубы необходимо делать запас кабеля таким образом, чтобы он проходил по наружному радиусу поворота трубопровода.
- Для подключения к сети через муфтовое соединение или через коробку необходимо оставлять запас кабеля не менее 300-400мм. Также запас оставляется на организацию концевой заделки.
- Не допускается чрезмерное натяжение греющего кабеля, установка на острые кромки, различного рода удары и иные механические воздействия на кабель.
- Не допускается крепить кабель проволокой, металлическими полосками и т.д. во избежание его повреждения, а также обычным скотчем во избежание возможного возгорания или отклеивания мест крепления.
- После монтажа кабель по всей длине проклеивается алюминиевым скотчем. Для установки кабеля на трубопровод из материалов, которые плохо проводят тепло (ПНД, ПЭ и т.д.), рекомендуется проклеить алюминиевым скотчем сам трубопровод либо полностью, либо ту часть, где будет лежать греющий кабель, а затем уже смонтировать греющий кабель, который сверху еще раз закрыть алюминиевым скотчем.
Установка кабеля по спирали
-
Кабель укладывается по спирали с определенным шагом укладки. Шаг укладки (намотки) кабеля определяется по формуле:
W = (3.14 * D) / √((Pпот/Руд)2-1), где
W – шаг укладки в метрах.
D – диаметр трубопровода в метрах.
Pпот – расчетная удельная мощность тепловых потерь в Вт/м.
Pуд – удельная мощность нагревательного кабеля в Вт/м.
- Витки кабеля не следует располагать слишком близко друг к другу. Не допускается их делать ближе чем минимальный радиус изгиба, указанный в технических данных на кабель, т.к. это приведет к преждевременному выходу его из строя и снижению рабочих характеристик.
- Если коэффициент укладки, т.е. выражение Pпот / Руд по расчетам получился более 1.7-1.8, рекомендуется перейти на линейную укладку в 2 и более нитки.
- Крепить кабель дополнительно при спиральной укладке не обязательно, однако необходимо проклеить его также по всей длине алюминиевым скотчем.
Установка кабеля на разветвленном трубопроводе
- На Т-образном соединении рекомендуется ставить соединительную коробку. В случае, если отвод от магистрального трубопровода имеет небольшую длину, можно вместо установки коробки сделать петлю на длину отвода и вернуть кабель на магистральный трубопровод, и далее осуществлять монтаж без разрыва кабеля. При этом необходимо, чтобы общая длина секции с учетом двойного обогрева всех отводов не превышала максимально допустимую длину для данного вида кабеля.
- В случае установки коробки на Т-образном соединении трубопровода необходимо для каждой секции сделать запас в 300-400мм, чтобы удобно было заводить кабели в коробку и осуществлять их подключение.
Установка кабеля на запорной арматуре и фитингах
Установка нагревательного кабеля на запорной арматуре описана в отдельной статье. Здесь же отметим, что на всю запорную арматуру необходимо делать запас кабеля с целью свободного съема/установки и замены арматуры при проведении ремонтных работ. Количество кабеля запаса на каждый вид арматуры в зависимости от диаметра указан в специальных таблицах.
Проверка работоспособности кабеля
- Проверить сопротивление изоляции нагревательной секции после монтажа с помощью мегаомметра (при наличии прибора). Сопротивление секции должно быть не менее 0.5 Мом
- Измерить мультиметром сопротивление между токоведущими жилами для оценки работоспособности кабеля. Сопротивление не должно быть нулевым (короткое замыкание) или бесконечность (обрыв). Если это обнаружено, секцию к сети питания подключать нельзя, необходимо выявить причину (обычно это концевая или соединительная заделки). Если сопротивление имеет некоторое промежуточное значение, считается, что нагревательная секция прошла данную проверку. Более точное значение сопротивления указать для саморегулирующегося кабеля невозможно, т.к. оно зависит от многих факторов.
- После замера сопротивлений нагревательная секция подключается к питающей сети. Наблюдается процесс нагрева секции до рабочей температуры с помощью пирометра или иного прибора для измерения температуры.
Рис. 1 Монтаж саморегулирующегося кабеля на прямом участке
Рис. 2 Типовые узлы монтажа нагревательного кабеля
- Рассчитаем требуемую мощность
- Подберем кабель и крепления, подходящий для Вашего объекта
- Порекомендуем удобную систему управления