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冬季管道该如何保温、防冻?

2019/11/15

管道电伴热保温工程,即发热电缆低温伴热系统,是用电能直接转化为热能的新型供暖系统。


本工程着重研究和解决了管道防冻系统电加热技术的设计、发热电缆和与之配套元器件在施工安装中存在的一些技术性问题,使保温防冻系统自动控制其温度保持在允许的范围内,实现了对管道的主动性保温防冻。

2 电伴热系统工作原理管道保温防冻的目的就是补充由于管道外壳内外温差引起的热散失。要达到管道防冻保温的目的,只需要提供给管路损失的热量,保持管道内流体的热量平衡,就可维持其温度基本不变。发热电缆管道保温防冻系统就是提供给管路损失的热量,维持其温度基本不变。

管道电伴热系统由发热电缆供电电源系统、管道防冰冻电缆加热系统和管道电伴热智能控制报警系统三部分组成。每根伴热电缆单元包括温控器、温度传感器、空气开关、交流越限报警隔离变速器、伴热电缆断路监测器、工作状态显示器、故障蜂鸣报警器及变压器等电路,以便观察、控制与调节电伴热工作情况。工作状况下,温度传感器安置在被加热的管道上,可随时测量出其温度。温控器根据事先设定好的温度,与温度传感器测出的温度比较,通过伴热电缆控制箱内的空气开关与交流电流越限报警隔离变速器,及时切断与接通电源,以达到加热防冻目的。

3 产品选型3.1 电缆选择根据管路系统的工程实际情况和经济性进行综合考虑,为便于安装使用,本工程选西典TXLP型双导线发热电缆组件。它具有发热材料寿命长、金属屏蔽护套可消除磁场、对人体无害、金属防水护套、1O0﹪防止水的渗漏等特点,并有金属加强护套,抗拉、抗压强度高。耐克森发热电缆外套的最大连续工作温度为6O℃,线性负荷1O w/m。为确保系统的工作可靠性,每一根发热电缆单独使用1支温度传感器及1个温控器。根据温度传感器测出的温度,系统在温控器设定的温度值上通过中间继电器与交流接触器作周期性振荡工作,其振荡工作精度为±1l℃,根据北京地区冬季和夏季常年温度一12~+36℃,取温度设定范围为一15~+40℃。

3.2 温控装置选择由于每根发热电缆都必须和一套温控装置配套使用,所以选择正确的温控装置也是非常重要的。通过电子温控器能够达到防冰冻和管道伴热系统所必要的温度效果。温控器安装在智能报警伴热电缆控制箱中,可迅速精确地调节温度。

4 电伴热系统施工技术本管道防冻电伴热工程主要包括车站站台板下及站厅层吊顶内的消防、给水管道防冻电伴热系统,系统布置如图l所示。

4.1 施工前的准备工作安装前首先要查看设计图纸,确认发热电缆及配件配备齐全,并与设计相一致。安装管道系统并验收完毕。管道及阀门等附配件均已安装完毕,并且按相关安装规范试压验收完毕。管道外刷防锈层、防腐层完毕并彻底干透。检查管道外表面确认无毛刺、锐角,以免在安装时对电缆造成损坏。管道穿墙处预留好电缆穿墙套管,套管位置与数量根据该处穿越电缆位置数量确定。检查控制箱安装位置是否符合设计要求。与其它专业协调,确保安装过程中与其它专业无冲突。

4.2 发热电缆的安装由电源连接处开始安装,电缆端头应甩在连接电源处(先不接电),管道至电源之间的电缆用金属软管连接。将2根发热电缆沿管道直线放置,水平方向管道放置在管道下方两侧呈120。夹角,垂直方向管道放置在管道对称的两侧,并用铝箔胶带每隔3~ 50 cm 固定1道。如管道下方无法放置发热电缆,应将电缆放置在管道的两侧或上端但要适当增加缠绕系数,在放置发热电缆前测量每根电伴热线的电阻值,放置完成后再次测量其电阻值,确保无误后,用铝箔胶带将发热电缆和管道裹住、包严(搭接1cm),以确保电缆和管道表面保持紧密接触。

放置发热电缆时不能有死结、死弯现象,穿洞、穿管时不能损伤电伴热线的外皮。发热电缆不能放置在管道较锋利的边缘,严禁踩踏发热电缆,并加以保护。发热电缆敷设的最小弯曲半径为线径的5倍,且不能出现交叉接触和重叠现象,两根线的最小间距为6 cm。局部缠绕发热电缆不能过多,以免使管道过热烧毁发热电缆,如必须多缠绕时,应适当减少保温厚度。

温度传感器、监测探头均应放在管道顶端温度最低点,紧贴在被测量的管道的外壁上,用铝箔胶带固定好并远离发热电缆,同时远离发热体1 m 以上。为避免强弱电间干扰,温度传感器探头测试线、管道测温线分别单独布¢2O镀锌管,并采用1m㎡。屏蔽铜线。为保证管道电伴热温度精确无误,需对温度传感器探头进行标定,然后在现场用专用仪器安装。探头应安装于较隐蔽的位置,以免受损。温度传感器、监测传感器均应放在保温层内,连接线在穿入被检测管道时,应用金属软管连接。

通过施工实践摸索总结出:发热电缆承受的张力应不超过25kg ,系统应具有接地保护功能;发热电缆严禁与油漆、沥青及其它强酸、强碱等有机污染物接触;在安装前,应检查管道是否损坏或滴漏,另外发热电缆在管道上的连接固定必须以不破坏缆线为前提;在安装完成后,必须核查标称电阻和绝缘电阻;在现场环境温度低于-5 ℃时,发热电缆不宜安装。

4.3 伴热控制报警箱的安装根据相关规范,结合工程实际情况,摸索制定了电伴热控制报警箱定位原则:① 依据配电室所在位置;②不影响其它电气设备的安装;③安装的墙为实墙,陶粒或空心砖墙要加装支架;④高低位置原则以易观察、易维修为佳。依据以上定位原则和电伴热系统管道布置情况,采用了两线伴热电缆控制报警箱。分别放置在站台上两侧的配电室或值班室及站厅层的配电室内,由配电室内的配电箱向控制箱供220V电压。每台伴热电缆控制箱连接2条双导发热电缆,向站台板下及站厅层大厅吊顶内的消防给水管道加热。对于伴热控制报警箱要严格按设计要求安装,箱体安装高度、垂直误差等均应控制在规范允许的范围内。箱内配线应整齐美观、走向合理、绑扎成束并适当固定。导线与电器的连接头必须符合规范的规定即多股导线压接后应镀锡、单股导线按螺旋方向盘圈。采用螺栓顶按时应双线径插入,线端绝缘边裸露导体长度应不大于3 mm。25 m㎡ 及以上的截面的导线,不宜采用开口式接线端子。控制电器可动触点端必须是负荷端。各配电支路、控制回路应在专设的铭牌框内标注明确。

4.4 检查及调试整个系统安装完毕要进行全面系统的调试,确保系统正常安全工作。首先检查所有管道、所有配件均已正确安装,发热电缆外观是否完好无损。其后将全部回路的空气保护开关断开,用摇表检测每个回路并作好记录。通电前,要测量电源线是否接通,发热电缆是否接通,检查电伴热温度传感器是否连接正常,温度调节器是否连接正常等。通过测试检查系统启动是否自如,另外检查电源箱各开关、显示灯工作是否正常。通电试运行,调节电伴热工作温度,3次降低或提高工作温度,检查发热电缆是否正常伴热。观察3个伴热工作周期,记录每个周期时间。做事故报警实验即断路实验、漏电实验、高温低温实验,观察并记录实验过程。在寒冷环境温度下,要观察电伴热工作情况及周期。最后,系统测试完毕后填写调试报告。

5 结语通过采用发热电缆提供热量,使管道保温防冻工程具有如下优点:

(1)安全可靠,反应灵敏。

(2)温度均匀,经济节能。

(3)安装方便,无须维护。

(4)保护环境,智能报警。