Verwarming van lange pijpleidingen

Industriële verwarming van lange leidingen is nodig om ervoor te zorgen dat vloeistoffen voordelig en veilig over lange afstanden kunnen worden getransporteerd.

Een aantal typische toepassingen van verwarming van lange leidingen zijn:

  • overslaglijnen tussen verwerkingsfabrieken of naar opslag- of transportfaciliteiten;
  • vorstbeveiliging of temperatuurbehoud van tankparken en havens voor oceaantransport;
  • condensatiebestrijding en coagulatiepreventie van filters, redlers, enz...

Zonder verwarming van lange leidingen zouden de volgende problemen kunnen leiden tot aanmerkelijke milieu- en eigendomsverliezen:

  • vloeistoffen worden te viskeus;
  • gassen condenseren;
  • vloeistoffen bevriezen, wat leidt tot catastrofale leidingbreuk.

De complexiteit van heat-trace systemen voor lange leidingen komt voort uit de noodzaak van lange elektrische circuits, met meestal maar één elektrische stroombron.

Toepassingen van verwarming van lange leidingen brengen vele uitdagingen met zich mee, zoals:

  • grote leidingdiameters;
  • hoogteverschillen over de gehele lengte van het traject;
  • locaties op afstand;
  • gebrekkige stroomvoorziening over de gehele lengte van het traject.

Voorgeïsoleerde leidingen gaan gepaard met extra uitdagingen, zoals:

  • kanaaluitlijning;
  • gebrekkige isolatie bij de pijpverbindingen;
  • kabels over grote lengtes door de kanalen trekken;
  • gebrekkige toegankelijkheid van kits voor aansluiting.
Verwarming van lange leidingen – een complete benadering van een warmtebeheersysteem

nVent Thermal Management levert een breed assortiment beproefde industriële oplossingen voor verwarming van lange leidingen, als een compleet warmtebeheersysteem dat de selectie omvat van de juiste technologieën voor heat-tracing van leidingen, geavanceerde regelsystemen, en services op locatie, evenals kant-en-klare diensten.

Heat-tracing systeem
  • Elektrische heat-trace kabels die de temperatuur van niet-stromende vloeistoffen behouden door de warmte te vervangen die verloren is gegaan via de thermische isolatie van leidingen, vaten en bijbehorende apparatuur.
  • Regel- en controleoplossingen die helpen de vloeistoftemperatuur in een leiding met heat-tracing te behouden.
  • Componenten en toebehoren voor het maken van elektrische verbindingen en de juiste afwerking van de installatie, zoals eindafwerkingen, glastape en waarschuwingsetiketten.
Services
  • Technische ontwerpdiensten
  • Materiaalinkoop en -vervaardiging
  • Services op locatie
  • Services na installatie

We kunnen de individuele componenten leveren, technische ontwerpdiensten bieden en zelfs het gehele systeem installeren en onderhouden.

Als onze geavanceerde heat-trace producten worden gecombineerd met onze services op locatie, krijgt u één geïntegreerde oplossing die strategisch wordt gepland en uitgevoerd voor een optimaal warmtebeheersysteem (heat management system, oftewel HMS). Door alle aspecten van het ontwerp en de installatie van het heat-trace systeem te beheren en uit te voeren, bieden we een enkele interface met uw projectteam.

Verscheidene technologieën maken circuitlengtes van maximaal 25 km mogelijk

De toevoeging van voedingspunten kan de kosten van een heat-tracing installatie drastisch opdrijven. Afhankelijk van de gewenste circuitlengtes, leveren we verschillende technologieën voor verwarming van lange leidingen:

  • nVent PYROTENAX mineraalgeïsoleerde kabels van maximaal 5 km;
  • nVent RAYCHEM polymeergeïsoleerde heat-trace kabels met seriële weerstand voor toepassingen met gemiddelde tot hoge temperaturen van maximaal 5 km;
  • nVent TRACER skin-effect tracing kabels voor zeer lange leidingen van maximaal 25 km
Op maat gemaakte ondersteuning om kosten terug te brengen tot een minimum
  • Op maat gemaakte draagsteunen voor leidingen
  • Op maat gemaakte stroomverdelingssystemen
  • Geoptimaliseerde isolatiesystemen en geprefabriceerde / voorgeïsoleerde leidingsystemen
Geavanceerde regelsystemen voor adequate regeling en controle van lange pijpleidingen

Aangezien systemen voor lange leidingen systemen met een constant vermogen zijn, is de keuze van een adequaat regelsysteem van essentieel belang en kan grote invloed hebben op de prestaties van het systeem

Goedkeuringen

De verschillende technologieën in ons productaanbod zijn voorzien van tal van goedkeuringen die aantonen dat de producten voldoen aan ATEX, RTN, IECEx en vele andere industriële of nationale normen.

Ontwerpcapaciteiten

nVent Thermal Management beschikt over ontwerpcentra over de hele wereld die in staat zijn het heat-tracing ontwerp uit te breiden over meerdere disciplines om het optimale heat-tracing systeem te leveren.

Onze ingenieurs kunnen beschikken over verschillende industrieleidende softwaretools, zoals TraceCalc Pro of het volledige 3D-ontwerppakket TRACER Lynx.

Verwarmingssystemen voor lange leidingen kunnen lastig zijn om te ontwerpen en installeren. nVent Thermal Management biedt een keuze uit verschillende technologieën en biedt op die manier de beste kostenoptimalisatie voor uw project voor verwarming van lange leidingen. De technologieën voor verwarming van lange leidingen zijn:


Polymeergeïsoleerde technologie

nVent RAYCHEM seriële polymeergeïsoleerde (PI) verwarmingskabels zijn de juiste oplossing als een enkele stroombron nodig is en de circuitlengtes de classificaties van conventionele parallelle kabels voor lengtes van maximaal 5 km overschrijden. Dankzij het gebruik van PTFE in de binnen- en buitenisolatie, kunnen de kabels:

  • worden gebruikt voor maximale temperaturen van 250°C continu (en 300°C tijdelijk), zonder degradatie van het polymeer;
  • worden gebruikt als het gewenste vermogen rond de 30 W/m ligt;
  • eenvoudig worden geïnstalleerd en op locatie worden afgewerkt;
  • agressieve chemische stoffen weerstaan.

Mineraalgeïsoleerde technologie

nVent PYROTENAX mineraalgeïsoleerde (MI) verwarmingssystemen moeten worden overwogen als de desbetreffende temperaturen en/of vermogensafgiftes de capaciteiten van polymeerkabels overschrijden.

MI-Cable

  • Zeer hoge vermogensafgiftes tot 300 W/m en hoger
  • Extreme blootstellingstemperaturen, zoals 600°C en hoger.
  • Optioneel met HDPE of FEP voor extra corrosiebescherming
  • Eén geleider in meerdere mantelmaterialen (cupro-nikkel, roestvrij staal (AISI 321), Iconel 600 en legering 825)
  • Dubbele geleider uitsluitend van legering 825
  • Afgewerkte mineraalgeïsoleerde verwarmingskabels
  • Lasergelaste verbindingen voor een optimale kwaliteit

Technologie van skin-effect heat-tracing systemen

FlowAssurance-STS-Thumbnail.jpg

Het RAYCHEM STS skin-effect heat-tracing systeem is een veelzijdig technisch warmtebeheersysteem dat ideaal is voor de levering van warmte voor gemiddelde tot lange pijpleidingen van maximaal 25 km.

Een aantal toepassingen zijn:

  • leidingen voor materiaaloverslag;
  • smelten van sneeuw en ijs;
  • verwarming van tankbases;
  • onderzeese overslaglijnen;
  • geprefabriceerde, voorgeïsoleerde leidingen.

Als industrieleider in warmtebeheersystemen uit een enkele bron, leveren we skin-effect tracing systemen als kant-en-klare oplossingen.


Geavanceerde regelsystemen

nVent Thermal Management levert een aantal geavanceerde RAYCHEM regelsystemen speciaal ontworpen voor toepassingen van verwarming van lange leidingen. De RAYCHEM regel- en controleproducten:

  • maken op maat gemaakte stroomverdelingssystemen, controle van driefasenstroom en schakelcapaciteiten bij hoge stroom mogelijk, welke allemaal leiden tot een beter betrouwbaar en geoptimaliseerd verwarmingssysteem;
  • zijn in staat tot 8 procestemperaturen voor ieder individueel regelcircuit te detecteren;
  • maken de controle van de minimale, gemiddelde of toegewezen temperatuurinvoer van het circuit mogelijk;
  • omvatten geavanceerde regelmethoden die de controle van de circuit-integriteit, de stroom, de en aardsluitbeveiliging mogelijk maken.

Voor bepaalde gespecialiseerde toepassingen levert nVent Thermal Management ook vezeloptische oplossingen voor temperatuurmeting om de temperatuur van een leiding over de gehele lengte te meten met een resolutie van 1 meter en een gevoeligheid van 1ºC.

Geoptimaliseerd warmtebeheersysteem stelt veilige zwaveloverslag bij grote vloeibaar-aardgasfabriek veilig
Grootste uitdagingen:

Het leidingproject voor zwaveloverslag van Qatargas bestond uit een dubbele zwavelleiding van 35 km en 30,5 cm geconstrueerd voor de overslag van gesmolten zwavel van 11 producenten naar een faciliteit voor zwavelgranulatie. Een aantal uitdagingen voor het warmtebeheersysteem waren:

  • een krap temperatuurbereik van 125ºC tot 145ºC voor gesmolten zwavel met een instelpunt van 135ºC over de gehele lengte van de pijpleiding;
  • een grote zwavelleiding in de open lucht met een aanmerkelijk gewicht, meerdere stroomroutes, en verticale expansielussen iedere 150 meter;
  • de capaciteit om gestold zwavel opnieuw te verhitten en smelten zonder oververhitting of overexpansie te veroorzaken;
  • een 100% redundant warmtebeheersysteem voor de pijpleiding.
Oplossing:

om te voldoen aan de vereisten van deze uitdagende toepassing van verwarming voor lange leidingen, heeft nVent Thermal Management het volgende warmtebeheersysteem gebruikt:

  • een inherent veilig nVent TRACER skin-effect heat-tracing systeem met hoge blootstellingstemperaturen en een efficiënte warmteoverdracht naar de leiding;
  • een zeer geavanceerd nVent RAYCHEM regel- en controlesysteem met vacuümschakelaars;
  • een eindige elementanalyse om het temperatuurprofiel van zwavel over de dwarsdoorsnede van de leiding te bepalen;
  • een op vezeloptische techniek gebaseerd, verspreid temperatuurmeetsysteem dat een dynamisch temperatuurprofiel van iedere meter pijpleiding met een nauwkeurigheid van 1ºC over de gehele lengte biedt;
  • een mechanisme voor warmteoverdracht met meerdere stroombronnen, waarin 70% van het geïnstalleerde vermogen voor normale bedrijfsomstandigheden wordt gebruikt en 100% van het geïnstalleerde vermogen voor omstandigheden voor opnieuw verhitten/smelten;
  • een thermisch isolatiesysteem met meerdere lagen: een bij hoge temperatuur uitgezette binnenlaag van perliet, een dragende buitenlaag van schuim met gesloten cel, en een UV-bestendige buitenmantel;
  • een volledige verzorging van materiaalinkoop, projectmanagement, constructie en inbedrijfstelling van de pijpleiding.
Producten:

TRACER skin-effect heat-tracing systeem, RAYCHEM regel- en controlesysteem.

Voordelen:

het vermogen van nVent Thermal Management om meerdere technologieën te ontwikkelen en integreren in combinatie met zijn expertise op het gebied van de constructie en inbedrijfstelling van warmtebeheersystemen heeft geleid tot een veilige, betrouwbare en efficiënte heat-trace zwavelleiding van wereldklasse met de volgende voordelen:

  • Het TRACER skin-effect heat-tracing systeem heeft niet alleen het aantal circuits teruggebracht tot een minimum, maar heeft ook geleid tot een betere warmteoverdracht en een laag temperatuurdifferentiaal tussen de leiding en de kabelbekleding, wat leidt tot een veiliger ontwerp van de verwarming van lange leidingen.
  • De eindige elementanalyse en RAYCHEM regel- en controleoplossingen zorgden ervoor dat de zwaveltemperaturen zich onder normale bedrijfsomstandigheden niet buiten het krappe bereik van de regeltemperatuur begaven.
  • Het verspreide, vezeloptische systeem voor temperatuurmeting verzorgde een continue controle van de temperatuur over de gehele lengte van de leiding. Op die manier kon tijdens het proces van het hersmelten plaatselijke oververhitting over de gehele lengte van de leiding worden gelokaliseerd, waardoor een te hoge druk gegenereerd door smeltend zwavel kon worden voorkomen.
  • Mechanismen voor warmteoverdracht met meerdere stroombronnen en isolatiesystemen met meerdere lagen hebben niet alleen geleid tot een optimalisatie van de totale bedrijfskosten van het verwarmingssysteem voor lange leidingen, maar ook een bijdrage geleverd aan kortstondiger hersmelten.
  • Door de volledige verantwoordelijkheid voor het warmtebeheersysteem op zich te nemen, heeft nVent Thermal Management ervoor gezorgd dat het project op tijd, veilig en naar tevredenheid van de klant klaar was.

Verwante producten

Connection and Protection