Обогрев нефтепровода греющим кабелем

Экономическая целесообразность обогрева

Использование систем обогрева для нефтепроводов обеспечивает допустимые показатели вязкости нефти и нефтепродуктов даже в условиях низких температур и позволяет отказаться от дорогостоящих материалов и оборудования при организации нефтепровода, а кроме того предупреждает ускоренный износ самих труб. Большая часть месторождений в России находится в северной климатической зоне с суровой зимой и коротким холодным летом. В условиях сурового климата задача транспортировки нефти осложняется высокой вязкостью сырой нефти и нефтепродуктов, что затрудняет ее перекачивание. При этом необходимо использовать более мощное насосное оборудование, увеличивать давление в трубопроводе, что приводит к ускоренному его износу, а также применять более дорогостоящие материалы при обустройстве нефтепроводов.

Обогрев элементов системы трубопровода греющим кабелем

Обогрев вентиля

Обогрев фланца

Обогрев трубы в районе опоры

Обогрев фильтра

Обогрев саморегулирующимся кабелем

Сети нефтепровода имеют, как правило, разветвлённый характер и топографически сложную структуру. Т.е. имеется множество участков, как правило, небольшой длины и сложной конфигурации, которые необходимо обогреть. В связи с этим целесообразно использование саморегулирующегося кабеля, который можно резать по месту нужной длины и заводить сразу в соединительные силовые коробки, установленные на трубопроводе. На длинные магистральные трубопроводы с нефтью и нефтепродуктами получили применение резистивный нагревательный кабель и системы обогрева на основе СКИН-эффекта (на длины до 30 км).

Схемы монтажа греющего кабеля

Взрывобезопасность

Нефтепродукты относятся к взрыво- и пожароопасным веществам, в связи с этим для обогрева нефтепроводов необходимо применять греющий кабель промышленного назначения с соответствующим сертификатом, разрешающим его применение во взрывоопасных зонах. Комплектующие для греющего кабеля (распределительные коробки, комплекты для заделки и т.д.), управляющие устройства (термостат или шкаф управления с терморегулятором) также должны быть взрывозащищённого исполнения с соответствующим видом взрывозащиты.

Состав системы обогрева нефтепровода

Нагревательная часть

Система крепления

Распределительная часть

Система управления

Защита от перегрева

При перекачивании нефтепродуктов необходимо обеспечить заданный диапазон температур их эксплуатации, избегать их чрезмерной вязкости и перегрева, при котором нефтепродукт может изменить или потерять свои свойства. Саморегулирующийся греющий кабель, установленный для обогрева таких трубопроводов, за счет своих свойств терморегуляции лучше всего подходит для решения этой задачи, поскольку меняет свое тепловыделение локально на участках и не позволяет чрезмерно нагреться трубопроводу. В сочетании с термостатами и терморегуляторами (или шкафом управления) такая система обогрева дает большие технические и экономические преимущества – нет необходимости устанавливать отдельный термостат на каждый участок трубопровода, можно организовать включение/отключение системы обогрева по температуре окружающего воздуха.

Принцип саморегуляции греющего кабеля основа на изменении сопротивления проводника в зависимости от температуры окружающей среды. Чем выше температура окружающей среды, тем ниже сопротивление проводника. Благодаря этой особенности кабель не перегревается даже при монтаже в нахлест.

Температурные характеристики кабеля

При выборе греющего кабеля на нефтепровод требуется учитывать его температурные характеристики. В случае если трубопровод подвергается пропарке, применяются средне- (температура пара до +200С) и высокотемпературные (температура пара свыше +200С) саморегулирующиеся нагревательные кабели. Такой греющий кабель способен выдерживать температуру воздействия пара и при этом сохранить свою работоспособность. При этом нужно учитывать еще такой параметр как максимальная рабочая температура нагревательного кабеля - она не должна превышать температуру самовоспламенения обогреваемых нефтепродуктов.

Смотреть больше вариантов кабеля

Применение нагревательных лент

При разогреве трубопроводов с нефтепродуктами за короткий срок или поддержании высокой температуры саморегулирующийся греющий кабель зачастую является недостаточно эффективным. В этих случаях для обогрева используются гибкие нагревательные элементы – ленты типа ЭНГЛ или нагревательный кабель с минеральной изоляцией.

Лента ЭНГЛ представляет собой эластичную ленту, состоящую из нескольких нагревательных жил из нихромовой проволоки с оплеткой из стеклонити и снаружи покрытых силиконовой изоляцией. Ленты ЭНГЛ обеспечивают поддержание заданной температуры вплоть до +180С, а в некоторых случаях до +400С.

Кабель с минеральной изоляцией применяется для обеспечения разогрева трубопровода до очень высоких температур.

Обогрев трубопроводов

Проблема: Образование парафиновых и асфальтеновых отложений в трубопроводах.

Решение: Греющие кабели монтируются вдоль трубопроводов для поддержания температуры нефти или газа выше точки затвердевания этих веществ. Это предотвращает образование отложений на стенках труб и засорение трубопровода.

Обогрев баков для хранения нефтепродуктов

Проблема: Застывание нефтепродуктов в емкостях для хранения при низких температурах.

Решение: Применение греющих кабелей на поверхности баков помогает поддерживать температуру нефтепродуктов на необходимом уровне, предотвращая их застывание и обеспечивая легкость отгрузки.

Обогрев оборудования на буровых установках

Проблема: Низкие температуры могут вызвать выход оборудования из строя.

Решение: Использование греющих кабелей для подогрева критически важного оборудования помогает обеспечить его надежную работу в холодное время года.