Cabo para aquecimento de tubulação de gás: dispositivo, seleção de acordo com parâmetros, métodos de instalação

Durante a estação fria, ocorrem interrupções desagradáveis ​​​​na operação dos gasodutos. Eles surgem não apenas devido às baixas temperaturas.Provavelmente, você poderá ter problemas se a instalação das comunicações for de baixa qualidade. Então o congelamento com a parada do movimento na tubulação torna-se uma ocorrência comum.

Para resolver o problema, será necessário instalar um cabo para aquecimento da tubulação de gás, de preferência antes do início do gelo. A seguir, mostraremos como escolher o cabo de aquecimento certo e compartilharemos os meandros de sua instalação.

Estrutura do cabo de aquecimento

O desenho dos fios de aquecimento inclui até 5 elementos - a presença de uma ou outra parte depende do tipo de produto, sendo apenas dois deles, sem contar os raramente utilizados:

• autorregulação;
• resistivo.

Cabo autorregulável tem dois fios com fases diferentes. A eletricidade flui através desses condutores de cobre. Eles estão localizados dentro de uma matriz condutora, que aquece o cabo e atua como cérebro do sistema.

Cada parte deste interior consiste em um circuito elétrico localizado exatamente no meio entre os condutores. É a matriz que aquece e regula os condutores de potência.

Além de sua própria camada de isolamento térmico, os fios são utilizados em conjunto com isolamento externo. Isso é necessário para proteger o cabo do ambiente externo.

A parte principal do cabo é sempre enfiada em uma camada de isolamento térmico, também chamada proteção térmica ou revestimento isolante. O isolamento térmico é envolto por uma malha de blindagem feita de placas planas de cobre. Esta trança é utilizada para proteção contra ondas eletromagnéticas externas e também para aterramento. A casca externa localizada na malha é uma espécie de escudo contra danos mecânicos.

Resistivo os cabos vêm em núcleos simples e duplos. Conseqüentemente, eles são diferenciados pelo número de condutores. O aparelho lembra uma versão autorregulável, mas sem sistema matricial. Em vez disso, eles fazem outro protetor térmico camada.

Fio de aquecimento autorregulável

Este cabo funciona como um condutor elétrico normal. O aquecimento leva a um aumento na resistência e, de acordo com uma lei física simples, a uma diminuição na intensidade da corrente. Nos locais frios da tubulação, a temperatura do fio é menor e a resistência é menor, e devido à maior intensidade de corrente nesses pontos, o aquecedor funciona cada vez mais intensamente.

Quando o cabo é ligado, ele aumenta gradativamente a potência e em algum momento começa a funcionar em plena capacidade. Acontece que o aquecimento da tubulação de gás acelera esse processo.

O cabo autorregulável não para de funcionar. Não se preocupe, pois o aquecimento continua apenas até atingir a temperatura desejada e então o cabo funciona com menos potência. O aquecedor opera em torno de uma determinada temperatura.

A versão autorregulável do cabo de aquecimento possui resistência variável com dependência direta da temperatura, de forma que a potência do fio pode crescer por conta própria

EM tubos de gás Não é o gás em si que congela, mas a umidade, que faz com que ele pare de fluir. É necessário selecionar tal temperatura do tubo para calcular a probabilidade congelando insignificante.A peculiaridade dos modelos autorreguláveis ​​​​é que o aquecimento não desliga ou liga assim que o gasoduto fica mais quente ou mais frio que o valor ideal. Só que a intensidade do trabalho vai mudar muito, seja diminuindo ou aumentando.

Por sua vez, os custos de energia não devem atingir sua carteira, pois os cabos consomem aproximadamente 10 W por 1 metro de comprimento. Existem modelos fracos com custos de energia de até 5 W e modelos potentes de até 150. Dada a grande seleção, você sempre encontrará uma opção aceitável para manter o equipamento ligado o tempo todo.

Modelo de cabo de aquecimento resistivo

Com a variedade single-core, tudo é mais complicado, porque você precisa de energia de ambas as extremidades, com subsequentes restrições de design. A segunda extremidade é devolvida ao ponto de conexão ou energia adicional é colocada na mesma extremidade. Esta é a essência do inconveniente. Fio de núcleo único com bainha de termoplástico ocupa o nicho dos aquecedores mais econômicos do mercado.

Com base no princípio de um cabo de núcleo único, eles criaram a modificação HT com 50 watts por 1 metro. O escopo de sua aplicação não se estende apenas aos pipelines. Junto com o alto consumo de energia, o fio HT resolve a questão da economia do próprio material.

Os cabos de aquecimento resistivos são produzidos apenas em um comprimento específico, que não pode ser encurtado ou estendido de forma alguma - tal fio não pode ser cortado

Com base no nome, um aquecedor de dois núcleos consiste em 2 núcleos. Eles não desempenham funções semelhantes às dos cabos matriciais. O núcleo de aquecimento funciona em conjunto com condutor, ao qual é atribuído um papel de apoio.De um lado, a energia é fornecida ao cabo e, do lado oposto, é montado um acoplamento selado.

Projetar e instalar o fio não é difícil, mas o acoplamento muitas vezes se torna um problema. A prática tem mostrado que as avarias estão relacionadas com esta parte em mais de metade dos casos. Para substituir gradualmente produtos problemáticos, as empresas manufatureiras começaram a produzir sem embreagem opções.

O cabo plano unipolar da modificação HT permite reduzir o consumo de material por 1 m² de área de gasoduto que necessita de aquecimento

Os cabos de aquecimento resistivos têm as seguintes vantagens:

• estabilidade das características ao longo da vida útil;
• alta geração de calor;
• preços baixos.

Mas em termos de confiabilidade, eles são um pouco inferiores aos modelos autorreguláveis, pois em caso de avaria é necessário substituir todo o trecho pela área problemática, e o superaquecimento local também é bastante comum neles. O inconveniente é que você terá que perder tempo selecionando seções com comprimento ideal.

Selecionando a opção ideal com base em parâmetros

Para todos os modelos externos, o benefício é determinado pela potência e uniformidade da distribuição de calor. Em teoria, ambos os tipos de cabos são adequados aproximadamente igualmente, pois as fraquezas do resistivo podem ser compensadas pelo tipo de instalação.

Dependendo das temperaturas mínimas da região, é selecionado um cabo que seja suficientemente resistente a temperaturas ambientes extremas. Pode ser que o indicador em que isso ocorre congelando, acaba sendo muito baixo para o próprio aquecedor.

Existem também situações mais claras. Somente dutos subterrâneos são cobertos com fio autorregulável, porque é mais lucrativo e conveniente.Tubos de gás finos não devem ser protegidos com fio resistivo - às vezes acontece que a comunicação derrete e se forma um buraco no ponto de contato.

Graças a este diagrama, fica claro a grande vantagem dos cabos autorreguláveis: são indicados os parâmetros do comprimento da linha do cabo e da temperatura do objeto de aquecimento

Será bom se você tiver uma mesa à mão perda de calor. Nele, a perda de calor é determinada pela diferença de temperatura entre o tubo e o ambiente em combinação com a relação entre o diâmetro do tubo e a espessura da camada isolante.

As informações estão disponíveis em um formato conveniente - watts por 1 metro linear.

Para um exemplo claro de eficiência energética, você precisa consultar a tabela de perda de calor de tubulações - ela ajudará a determinar a potência necessária do cabo para a espessura planejada de isolamento no tubo

Regras e recomendações de instalação

Problemas operacionais não aparecerão se os padrões gerais forem seguidos. De acordo com as regras de instalação de aparelhos elétricos (PUE), o sistema de proteção contra congelamento deve estar equipado com um dispositivo de corrente residual (RCD). Montagem em não condutor superfícies e unidades são feitas apenas com trança protetora. Os cabos revestidos com este revestimento também são instalados em tubos sintéticos.

Durante a instalação, a temperatura do ar é importante: o trabalho é realizado se não estiver mais frio que -15 °C. Após a instalação, é instalado o isolamento térmico obrigatório. Para reduzir a perda de calor, a espessura desta camada é ajustada exatamente ao diâmetro do tubo. Além disso, ultrapassar este indicador não levará a nada de ruim, apenas melhorará.

O fio de aquecimento é considerado funcional se o raio de curvatura atingir pelo menos 3 diâmetros do produto. Aquilo ése o raio de um círculo imaginário, cujo centro está localizado diretamente na borda da zona de flexão do cabo, for pelo menos três vezes o diâmetro e 6 vezes o raio do próprio fio.

Na figura, R é o raio de curvatura, dh é o diâmetro do cabo, A é o comprimento da parte dobrada, L é o comprimento da parte reta, α é o ângulo plano entre duas linhas retas imaginárias que se cruzam no centro do círculo

Após o trabalho, o isolamento térmico e o próprio cabo são verificados quanto à resistência. Em seguida, são feitas marcas na vala e na tubulação alertando sobre a presença de um elemento de aquecimento. Além disso, uma placa está instalada.

A instalação do cabo permite que os projetistas coloquem o tubo em um local conveniente. Neste caso, não há necessidade de assentamento levando em consideração o nível de congelamento do solo.

Métodos para instalação de cabos de aquecimento

Existem quatro opções principais para colocar um cabo de aquecimento, mas as duas primeiras são as mais usadas:

• colocação longitudinal de um cabo;
• fixação do cabo em espiral ao redor do gasoduto;
• colocação de vários fios de aquecimento ao longo do tubo;
• instalação com contorno ondulado.

O cabo geralmente é passado ao longo da parte inferior do tubo na posição 4 ou 8 horas, se você imaginar que sua seção transversal é o mostrador redondo de um relógio mecânico. Nas juntas, eles são elevados em 60°. Isto é uma espécie de precaução: coloque o cabo de aquecimento longe do suporte de montagem.

Existem maneiras separadas de colocação em diferentes nós do sistema. Próximo à válvula, o núcleo é dobrado, colocado abaixo da parte móvel e preso fibra de vidro fita. Com fixação ondulada ou espiral, o passo da bobina aumenta onde há giro em qualquer direção. Por exemplo, nas articulações dos joelhos.

Ao instalar um cabo de aquecimento próximo a nós e conexões, o mais importante é deixar fácil acesso a todos os controles

A essência da instalação é extremamente simples. Tudo o que você precisa fazer é selecionar uma trajetória para o cabo e fixá-lo por cima com fita de alumínio. Em primeiro lugar, o fio é fixado em fragmentos. Em seguida, pressione-o contra o tubo até fazer um contato firme. Não há necessidade de muito esforço, basta uma tensão mínima, principalmente porque o cabo tem a capacidade de esticar excessivamente.

No futuro, você precisará fixá-lo com fita adesiva em todo o comprimento do cabo:

• para melhorar a dissipação de calor;
• para força;
• para evitar contato com isolamento térmico.

Fita ou folha de alumínio é usada para processar tubos de plástico. Dessa forma, evita-se o aquecimento excessivo do plástico e consegue-se uma distribuição mais uniforme do calor por toda a área e extensão do gasoduto. Qualquer que seja o material do tubo, um acoplamento é instalado nele e a extremidade fria de alimentação e o fio de aquecimento são fixados.

Lá, no gasoduto, também é colocado o sensor do termostato - de preferência exatamente no meio entre as linhas colocadas. Futuramente, a área precisará ser isolada, após o que a obra poderá ser considerada concluída.

Instalação longitudinal de cabo de aquecimento

Tecnicamente, este é um método mais simples. Ao mesmo tempo, não se deve esperar o mesmo efeito da instalação em espiral, quando o gasoduto é coberto por uma “malha” de cabo torcido. A fixação é realizada paralelamente ao tubo mais próximo do fundo. Os regulamentos de segurança não proíbem instalações mais altas, mas a probabilidade de danos vindos de cima será, por definição, maior.

A instalação em linha reta de cabos de aquecimento é frequentemente usada para gás, bem como tubulações de água, esgoto e tubulações de drenagem

O padrão de distribuição dos cabos de aquecimento em uma tubulação de gás depende diretamente do seu número. Uma linha é colocada na parte inferior correspondente às 4 horas, se novamente imaginarmos um mostrador em vez de uma fatia. Adicionar um segundo significará colocá-lo no mesmo nível, mas do outro lado.

Na versão com três ramos, eles são colocados em um triângulo imaginário na metade inferior do tubo, devendo ficar ligeiramente para a direita ou para a esquerda. Os quatro cabos já estão feitos em um padrão quadrado regular e, em seguida, dois fios ficarão no topo.

Fixação com espiral ao redor do tubo

O método é preferido nas regiões norte. A probabilidade de congelamento de umidade nas tubulações de gás é muito maior, portanto a área de contato aumenta. A zona de contato com o método espiral cobre o tubo em diferentes ângulos, segundo um princípio semelhante a uma junta ondulada, mas ainda mais eficaz.

Cabos longos estão disponíveis para instalação em espiral. Assim, os fabricantes oferecem uma opção para selecionar o passo entre as curvas. Na prática, o intervalo é por vezes ajustado para 5 cm ou menos. O cabo excederá então o comprimento da própria tubulação em aproximadamente 2 vezes.

O método de instalação em espiral tem mais vantagens: em situações difíceis e em temperaturas extremas é preferível

Em alguns lugares, a instalação do cabo é difícil. A saída seria uma instalação em formato de parafuso, mas com tecnologia diferente. O núcleo é primeiro enrolado com uma margem e depois apertado mudando a direção dos laços.

Detalhes importantes de instalação

Uma instalação bem-sucedida envolve vários componentes.O primeiro violino é tocado de acordo com o algoritmo de ações. A tubulação deve primeiro ser testada e pintada, e um dia adequado para instalação deve ser selecionado quando não houver chuva. Além disso, alguns cabos só podem ser colocados de um lado. Basta perder essa nuance - e todo o trabalho terá que recomeçar.

Pontos práticos relativos à utilização de cabos de aquecimento:

• quanto mais baixo for o fio, melhores serão os processos de troca de calor;
• a camada adesiva acelera o aquecimento;
• tubos finos de metal devem ser isolados adicionalmente com papel alumínio ou fita adesiva, assim como os de plástico.

Não apresse o processo de fixação em válvulas e peças roscadas. O fio deve ser colocado de forma que posteriormente seja fácil fazer a manutenção, reparar e substituir os elementos do tubo sem desmontar o sistema de aquecimento.

O cabo deve ser moldado em um laço próximo à conexão e, em seguida, enrolado até um estado de leve tensão e preso com fita adesiva.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Visão geral do cabo de aquecimento autorregulável, incluindo princípio de funcionamento, aplicações e testes:

Um exemplo claro de instalação longitudinal em tubo fino, também com gaxeta próxima à válvula:

Os cabos para instalação em gasodutos são de dois tipos: autorreguláveis ​​e resistivos. Dificilmente você terá que quebrar a cabeça na escolha, pois a primeira opção é claramente melhor na soma de suas características. O sistema de aquecimento é instalado longitudinalmente, em espiral ou em linha ondulada.

Antes disso, são selecionados o comprimento e a potência do aquecedor e os cálculos são feitos usando um grande número de indicadores físicos. Afinal, você precisa entender o que acontece ao aquecer uma tubulação de gás com tipos específicos de cabo de aquecimento e o que deve ser evitado.Após a instalação, o desconforto e os problemas com o fornecimento de gás serão coisas do passado.

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