Обогрев трубопроводов своими руками

Обогрев водопроводных труб в холодное время года

Зимой вследствие длительного воздействия низких температур, а также их перепада водопроводные, канализационные и иные трубы подвергаются значительным нагрузкам и обледенению.(тут фото) Неблагоприятные климатические условия приводят к протечке, повреждениям, разрыву водопроводных труб или промышленных трубопроводов, и это оборачивается огромными материальными потерями. Также вследствие промерзания промышленных газопроводов повышается угроза серьёзных аварий.

В холодный период года необходимость постоянного обогрева возникает прежде всего у следующих видов коммуникаций:

• промышленные трубы, используемые для транспортировки нефти, бензина и других подобных веществ;
• промышленные коммуникации, температура жидкости в которых должна поддерживаться на строго определенном уровне;
• нестандартные промышленные трубы специфического назначения;
• водопроводы;
• канализационные, отопительные и другие бытовые коммуникации.

Оборудованные качественным обогревом на основе саморегулирующегося нагревательного кабеля трубопровод или водопровод смогут избежать опасностей, связанных с их эксплуатацией в зимний период. Грамотный обогрев позволит предотвратить замерзание труб и их затопление, защитит от вредного воздействия конденсата, снизит теплопотери отопительного трубопровода и поможет поддерживать заданную температуру вещества в промышленном. Электрический провод, осуществляющий обогрев водопроводной трубы зимой (нагревательный кабель) отличается высокой надежностью, он не перегорает и не перегревается. Греющие кабели успешно используются как на промышленных, так и на бытовых трубопроводах различного диаметра.

Основная информация по обогреву водопроводной трубы

Водопроводы и канализационные трубы можно обогревать изнутри; подобная технология разработана и массово применяется довольно давно. Для такого прогрева водопроводной трубы используется специальный греющий кабель с наружной изоляцией из пищевого пластика.

Разумеется, все оборудование имеет гигиенический сертификат и не меняет вкуса питьевой воды и ее характеристик. Функционирование внутреннего греющего кабеля начинается с температуры ниже 5С. Можно включать систему при отрицательной температуре, но в этом случае потребуется время для оттаивания замерзшей жидкости, и на протяжении этого временного отрезка нежелательно включать насос или насосную станцию. Комплекты оборудования для таких (внутренних) систем обогрева изготавливаются стандартным заводским способом на профильных производствах.

Однако гораздо более распространён обогрев водопроводных труб снаружи. Здесь также используется электрический греющий кабель, но он соприкасается с внешней поверхностью трубы.
Перечень достоинств системы кабельного обогрева водопровода выглядит следующим образом:

• при правильных расчетах и монтаже системы обогревания полностью исключается замерзание труб в течение всего зимнего периода;
• экологически безопасные материалы всех составляющих системы востребованы для водопроводных труб с питьевой водой;
• греющий кабель можно применять для коммуникаций, расположенных под землей, внутри здания или на открытом воздухе. Прокладка кабеля выполняется по выбору - внутри трубы или на ее поверхности;
• легкость и удобство в эксплуатации. Термокабель достаточно смонтировать и подключить электричество, чтобы система начала работать;
• долговечность и надёжность в эксплуатации;
• значительная экономичность, которую обеспечивает функция системы (самостоятельно регулировать мощность в зависимости от температуры).

Для качественного функционирования и бесперебойной работы водопроводной трубы, защищённой системой электрообогрева, следует учитывать и другие факторы: глубину залегания, длину водопроводной магистрали и особенности местного климата.

Технология обогрева промышленного трубопровода

Необходимость использования кабельной системы обогрева трубопроводов абсолютно очевидна, когда речь идёт о промышленных коммуникациях. Даже небольшой отрезок трубопровода, забитый загустевшей жидкостью или тем более полностью поврежденный, приводит к гигантским затратам на восстановление. Стоимость ремонтных работ в случае аварии на порядок превышает затраты на установку и эксплуатацию системы электрообогрева. Обогрев необходим для поддержания свойств перекачиваемой жидкости и обеспечения безаварийной работы оборудования. Обогрев саморегулирующимися кабелями оказывается наиболее грамотным решением для промышленных трубопроводов. На нефте- и газопроводах применяются саморегулирующиеся греющие кабели взрывозащитного типа.

Стандартный набор кабельной системы, работающей на обогрев трубопроводов включает в себя:

• нагревательный кабель;
• теплоизоляционный материал (предпочтительна изоляция с низким уровнем поглощения влаги);
• алюминиевый скотч (для крепление кабеля);
• терморегулятор;
• датчик контроля температуры.

Для обогрева трубопровода используют две разновидности обогревательных кабелей: резистивные и саморегулирующиеся (полупроводниковые) нагревательные кабели. Общий принцип работы нагревающего элемента в обеих разновидностях этих кабелей одинаков: электрическая энергия, проходящая по ним, преобразуется в тепловую.

Резистивные термокабели подразделяются на зональные и линейные. Когда ток проходит по нагревательным жилам, линейные модели выделяют тепло. Они могут быть одножильными и двужильными, то есть иметь в составе несколько жил спиральной или линейной формы. Резистивные кабели запрещено резать, чтобы получить необходимую длину, и они ни в коем случае не должны пересекаться при монтаже. Помимо всего прочего такие кабели значительно дешевле.

Саморегулирующиеся кабели схожи с резистивными в своей основе; отличие заключается в отсутствии изолирующего покрытия. На различных участках полупроводникового кабеля может изменяться тепловыделение, так как при повышении температуры сопротивление полимера возрастает а тепловыделение, напротив, снижается. Это и есть эффект саморегулирования, благодаря которому становится невозможным перегрев системы или её перегорание. Этот вид кабелей, в отличие от резистивных, можно резать на части практически любой длины: от 20 см до нескольких метров.

В целом, саморегулирующиеся кабели предпочтительнее; они высокотехнологичны и многофункциональны, хотя и заметно дороже, чем их резистивные аналоги. Главным преимуществом полупроводниковых кабелей является способность саморегулирования мощности нагрева в зависимости от температуры окружающей среды, благодаря которой энергопотребление снижается в среднем на 60-70%.

Технические подробности и характеристики

В состав системы обогрева любых трубопроводов входит нагревательный кабель, теплоизоляция, автоматическое управление, алюминиевый скотч и электрораспределительная сеть. Под автоматическим управлением подразумевается регулятор температуры и тепловой датчик.

Существует несколько способов укладки кабеля вокруг нуждающихся в обогреве труб:

• параллельный. Кабель укладывают вдоль в одну либо несколько линий;
• "змейка". Кабель укладывают волнистой линией;
• "спираль". Кабель укладывают по трубам спирально, обматывая их витками.

Для автоматического включения и выключения системы обогрева водопровода в зависимости от температуры окружающей среды используется регулятор температуры. В свою очередь, датчик температуры, поставляемый в комплекте с терморегулятором, включает и выключает греющие кабели в заданном диапазоне. Выполняемые терморегулятором функции заключаются в следующем:

• постоянный температурный мониторинг;
• автоматический запуск системы в зависимости от температурных значений. При превышении порога в 3 °C питание отключается, при понижении ниже 3 °C – включается. Это препятствует перегреву поверхности коммуникаций и максимально экономит электроэнергию.

Выбирая кабель для системы электрообогрева, необходимо внимательно рассчитать его требуемую длину и подобрать соответствующую мощность. Между диаметром труб и плотностью теплоизолирующего материала существует прямая зависимость, поэтому нужно помнить закономерность: чем толще труба , а теплоизоляция тоньше, тем мощнее должен быть нагревающий трубу элемент.

Если при монтаже не используется спиральная обмотка, обогревающие кабели укладываются с нижней части защищаемой трубы, поскольку замерзание жидкости происходит всегда именно в нижней части водопровода.

Монтаж системы электрообогрева

Монтаж нагревательной системы не является чрезмерно сложной технологической операцией. Греющие кабели, прижатые вплотную к трубе, тщательно закрепляют на ней при помощи специального алюминиевого скотча. На конечном этапе монтажа коммуникации, нуждающиеся в электрообогреве, как следует обматываются теплоизоляцией и (или) при необходимости – гидроизоляцией.

Для эффективной работы системы кабельного электрообогрева трубопроводов существует несколько рекомендаций по ее установке:

• перед началом монтажа необходимо удостовериться в отсутствии повреждений трубопровода;
• для равномерного распределения тепла можно предварительно, перед обмоткой кабелем, провести оклеивание всей магистрали алюминиевой лентой;
• во время укладки термокабеля нужно избегать его натяжения, но при этом обеспечивать плотное прилегание;
• заземление экрана нагревательного кабеля должно соответствовать ПУЭ и СНиП.

Пользуясь этими советами, можно обогреть любой трубопровод. Обогрев нагревательными кабелями очень прост и надёжен в эксплуатации.

Экономическая польза от обогрева труб исчисляется значительными суммами, особенно если речь идёт о профилактике аварий на промышленных коммуникациях. Любая коммуникация, обогрев которой был оборудован подобным образом, может эксплуатироваться длительное время. О трубах, защищённых греющими кабелями, можно с уверенностью сказать, что их срок службы заметно увеличивается.