В книге рассмотрены различные виды электронагревательного оборудования, предназначенного для применения на предприятиях нефтяной промышленности. Основное внимание уделено созданным в СКВ «Транснефтеавтоматика» гибким и погружным нагревателям, которые нашли широкое применение в системе транспорта и хранения нефтепродуктов. Освещены вопросы электроотопления, электроподогрева воды и воздуха. Для широкого круга специалистов нефтяной промышленности, нефтеобеспечения и других отраслей, связанных с транспортированием вязких и застывающих продуктов.

Введение

I. Системы подогрева трубопроводов и нагревательные кабели
Система подогрева на основе поверхностного эффекта
Нагревательные кабели
Особенности монтажа нагревательных кабелей при подогреве технологического оборудования

II. Гибкие ленточные нагреватели
Гибкие нагреватели типа ЭНГЛ-180
Гибкие нагреватели типа НТЛ
Основные технические характеристики гибких нагревателей
Технология изготовления гибких ленточных нагревателей
Монтаж гибких ленточных нагревателей
Расчет нагревательных жил и гибких нагревателей

III. Подогрев резервуаров и железнодорожных цистерн
Нагревательные элементы с металлической защитной оболочкой
Трубчатые электронагреватели
Полосовые нагреватели
Погружные электронагреватели
Железнодорожные электрогрелки
Поплавковый нагреватель НП12
Электроподогрев насосов

IV. Сливо-наливные устройства с электроподогревом

V. Электрообогрев трубопроводов и технологического оборудования во взрывоопасных помещениях и наружных установках
Взрывобезопасная система электроподогрева трубопроводов
Требования к монтажу
Основные требования по эксплуатации

VI. Системы и устройства электроотопления помещений, обогрева открытых площадей, нагрева воды и воздуха
Переносные электроотопительные приборы и нагревательные панели для обогрева помещений
Системы кабельного отопления и обогрева открытых площадей
Электротеплоаккумуляционное отопление
Электрические водонагреватели
Устройства для нагрева воздуха
Основы расчета панельных нагревателей
Тепловой расчет установок аккумуляционного типа для нагрева воздуха
Расчет систем электроотопления с нагревательным кабелем
Основные правила обслуживания систем электроотопления и электронагревательных устройств для воды и воздуха

VII. Тепловая изоляция
Обоснование выбора теплоизоляции

VIII. Тепловые процессы при поверхностном электроподогреве трубопроводов с вязкими нефтепродуктами
Определение тепловых потерь
Определение мощности при нагреве трубопроводов, резервуаров и технологического оборудования
Ускоренные методы определения мощности

IX. Схемы терморегулирования

X. Обеспечение безопасности при эксплуатации систем электроподогрева

XI. Проектирование систем электроподогрева

XII. Экономическая эффективность систем электроподогрева

Список литературы

Введение

Сложной задачей для предприятий нефтяной промышленности, а также для других отраслей, является подогрев и транспортирование вязких и застывающих нефтепродуктов, особенно мазутов, битумов, гудронов и т. д. Большие трудности в этом испытывают многочисленные распределительные нефтебазы и нефтесклады системы Госкомнефтепродукта СССР, проводящие операции по приёму, хранению и реализации широкого диапазона вязких и застывающих нефтепродуктов.

В настоящее время для разогрева трубопроводов и технологического оборудования (насосов, счетчиков, запорной арматуры и т. д.) используются главным образом пар и перегретая вода. Для подогрева чаще пользуются паром из-за сравнительной несложности получения. Пар, как теплоноситель, характеризуется большим теплосодержанием, возможностью транспортирования по трубопроводам. Несмотря на указанные преимущества, паровой подогрев имеет ряд недостатков. С помощью пара очень трудно, а порой и невозможно обогревать оборудование сложной конфигурации, например насосы, запорную арматуру и т. д. Температура подогрева продукта с помощью пара обычно не превышает 150° С, при этом температурный режим трудно поддается регулированию.

Из-за опасности замерзания конденсата при подогреве трубопроводов и технологического оборудования, расположенного на открытом воздухе, пар приходится подавать безостановочно, что приводит к значительному перерасходу пара и определяет низкую экономическую эффективность его применения. Даже при сравнительно небольшой потребности в теплоносителе, что в основном относится к распределительным нефтебазам, необходимо сооружать специальные здания котельных, склады топлива, систему паропроводов и пароподогревателей.

При использовании перегретой воды регулирование температуры нагрева трубопроводов возможно только путем снижения ее расхода, что чрезвычайно сложно. Регулирование в холодные периоды года при эксплуатации на открытом воздухе становится вообще невозможным, так как при снижении расхода горячая вода быстро остывает и замерзает в трубопроводе, что приводит к аварии. Сложность эксплуатации теплоспутников является причиной того, что замерзание теплоносителя в трубопроводах — довольно частое явление. Чаще всего это происходит при пуске и освоении производства, при отрицательных температурах окружающего воздуха и влечет за собой прекращение перекачки и остановку производства.

Применение электронагревателей для подогрева технологического оборудования и трубопроводов выявило их значительные преимущества по сравнению с водо- и пароспутниками во многих технологических процессах. Электроподогрев особенно выгоден при периодической потребности в подогреве, при необходимости регулирования температурного режима, а также при подогреве протяженных трубопроводов и сложного по форме технологического оборудования. Электроподогрев можно в любое время включать и выключать. Процессы электроподогрева легко могут быть автоматизированы. Поэтому в этих случаях, несмотря на более высокую стоимость электроэнергии по сравнению с паром и горячей водой, электроподогрев более экономичен и способствует улучшению условий труда и повышению производительности.

Несмотря на отмеченные преимущества, широкому распространению электроподогрева до последнего времени препятствовало отсутствие надежных и экономичных электронагревателей, предназначенных для подогрева резервуаров, трубопроводов и технологического оборудования. Восполнению этого пробела в определенной степени способствовала работа по созданию электронагревателей, проводившаяся в течение ряда лет в СКБ «Транснефтеавтоматика» по заданию Госкомнефтепродукта СССР.

Результаты этой работы подробно изложены в предлагаемой книге. В ней дано описание разработанных поверхностных и погружных нагревателей для подогрева трубопроводов, насосов, сливо-наливных устройств, резервуаров и железнодорожных цистерн. Особое внимание уделено принципиально новым по конструкции гибким ленточным нагревателям. Специальная глава посвящена вопросам электроподогрева трубопроводов во взрывоопасных средах. Показаны примеры комплексного применения средств электроподогрева на нефтебазах.

В разделе по экономическому обоснованию электроподогрева приведены результаты обработки материалов по обследованию применяемых систем электроподогрева. Экономическая эффективность электроподогрева подтверждается опытом эксплуатации.

Системы комплексного электроподогрева, включающие ленточные и погружные нагреватели, используются более чем на 150 нефтебазах системы Госкомнефтепродукта СССР. Ленточные нагреватели эксплуатируются на нефтеперерабатывающих заводах, на многих предприятиях газовой и химической промышленности, в системах централизованной смазки.

Положительная оценка работниками нефтяной промышленности результатов эксплуатации описанных электронагревателей, а также подтвердившаяся на практике их эффективность послужили основанием для организации заводского изготовления. В настоящее время налажено производство гибких ленточных и кабельных нагревателей, погружных резервуарных и железнодорожных электрогрелок. Готовятся к передаче в массовое производство панельные и кабельные нагреватели для систем электроотопления. Таким образом, заложена реальная база для широкого внедрения электронагревателей в систему нефтеснабжения, нефтяную и другие отрасли промышленности.