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Il fulcro dell'applicazione dei cavi scaldanti nel tracciamento elettrico delle condotte è la generazione attiva di calore per impedire la solidificazione e il congelamento a bassa temperatura del fluido (liquido, gas) all'interno della condotta, o per mantenere la temperatura richiesta per il processo del fluido, evitando al contempo guasti al sistema causati da cricche e ostruzioni a bassa temperatura della condotta. I suoi scenari applicativi coprono molteplici settori, come l'industria, l'uso civile, l'energia e la tutela ambientale.

Settore industriale: garantire la fluidità dei mezzi di produzione e della temperatura di processo

I fluidi trasportati dalle condotte industriali (come petrolio greggio, materie prime chimiche, olio lubrificante, ecc.) presentano spesso problemi di "solidificazione a bassa temperatura" e "facile intasamento dovuto ad alta viscosità". cavi scaldanti sono una soluzione chiave per il tracciamento del calore e gli scenari più comuni includono:

1. Industria petrolchimica: tracciamento termico degli oleodotti per petrolio greggio/raffinato

• Caratteristiche dello scenario: il petrolio greggio ha un punto di scorrimento elevato. In inverno freddo o durante il trasporto su lunghe distanze (come oleodotti di raccolta e trasporto nei giacimenti petroliferi, oleodotti delle raffinerie), se la temperatura è inferiore al punto di scorrimento, il petrolio si solidifica e blocca l'oleodotto, causando l'interruzione del trasporto.
• Caso applicativo: l'oleodotto "stazione di raccolta del pozzo" (diametro DN150, lunghezza 5 km) in un determinato giacimento petrolifero utilizza cavi scaldanti autolimitanti che si avvolgono a spirale lungo la parete esterna dell'oleodotto e vengono mantenuti a una temperatura di 40-50 °C tramite un termoregolatore per garantire che il greggio sia sempre in uno stato di flusso a bassa viscosità ed evitare fermate invernali. Inoltre, anche gli oleodotti diesel e di lubrificazione della raffineria sono riscaldati da cavi scaldanti per evitare che il fluido ostruisca il filtro a causa della bassa viscosità.

2. Industria chimica: tracciamento termico delle tubazioni di materie prime/solventi

• Caratteristiche dello scenario: metanolo, glicole etilenico, solventi benzenici o polimeri ad alto peso molecolare (come la sospensione di PVC) comunemente utilizzati nella produzione chimica possono subire improvvisi aumenti di viscosità e fenomeni di cristallizzazione a basse temperature, influenzando l'efficienza della reazione o la precisione del trasporto.
• Caso applicativo: la tubazione di trasmissione del "reattore di stoccaggio del metanolo" (diametro DN80, lunghezza 300 m) in un parco industriale chimico è soggetta a cristallizzazione locale e ostruzione delle tubazioni a causa della bassa temperatura ambiente di -15 °C in inverno. Utilizzando un cavo scaldante a potenza costante (potenza 20 W/m) per il tracciamento termico completo, il regolatore di temperatura è impostato a 10-15 °C per garantire un trasporto stabile del metanolo ed evitare l'interruzione dell'approvvigionamento di materie prime al reattore.

3. Industria manifatturiera meccanica: tracciamento termico delle condotte dell'olio idraulico/lubrificante

• Caratteristiche dello scenario: le tubazioni del sistema idraulico di grandi apparecchiature come macchine utensili, turbine eoliche e laminatoi metallurgici possono subire un aumento della viscosità dell'olio idraulico a causa delle basse temperature invernali, con conseguente pressione insufficiente del sistema, funzionamento lento e persino danni alla pompa dell'olio.
• Caso applicativo: la tubazione del "serbatoio dell'olio lubrificante del riduttore" (diametro DN50, lunghezza 10 m) di un'unità eolica in una base eolica si trova nelle praterie della Mongolia Interna (la temperatura minima invernale è di -30 °C). Cavi scaldanti flessibili autolimitanti vengono utilizzati per avvolgere la tubazione e mantenere la temperatura dell'olio a 25-35 °C, garantendo una corretta lubrificazione del riduttore ed evitando l'usura degli ingranaggi causata dalla viscosità dell'olio lubrificante.

Settori civile e commerciale: prevenzione del congelamento e delle crepe nelle condotte di impianti domestici/pubblici

Se le condutture civili (come quelle di approvvigionamento idrico e di scarico, quelle antincendio) si congelano in inverno, ciò avrà ripercussioni dirette sulla vita dei residenti e sulla sicurezza pubblica. I cavi scaldanti sono il principale mezzo antigelo invernale nelle regioni fredde:

1. Costruzione di condotte di adduzione e drenaggio dell'acqua: antigelo per condotte esterne/sotterranee

• Caratteristiche della scena: il tubo di alimentazione idrica esterno, il tubo di scarico del garage sotterraneo e il tubo di ingresso dello scaldabagno solare sul tetto della comunità si congeleranno e si dilateranno quando la temperatura scenderà sotto 0 ℃ in inverno, causando crepe nei tubi (in particolare nei tubi PPR e nei tubi zincati).
• Caso applicativo: la tubazione di collegamento del "serbatoio solare interno per tetto" (diametro DN25, lunghezza 8 m) in una determinata area residenziale presenta una bassa temperatura del tetto di -18 °C in inverno. In passato, la tubazione si crepava ogni anno a causa del ghiaccio e necessitava di manutenzione. Durante la ristrutturazione, è stato necessario installare un sistema autolimitante. cavi scaldanti (con guaine impermeabili) sono stati posati lungo la conduttura, avvolti con cotone isolante sullo strato esterno e il regolatore di temperatura è stato impostato a 5 ℃ (avviato automaticamente al di sotto dei 5 ℃), evitando il congelamento in inverno e consentendo ai residenti di utilizzare normalmente l'acqua calda solare.

2. Condotte del sistema antincendio: garantire la capacità di approvvigionamento idrico di emergenza

• Caratteristiche dello scenario: se le condotte antincendio (come gli idranti esterni, i tubi degli sprinkler interni e le condotte principali antincendio dei garage sotterranei) si congelano, l'acqua non può essere fornita durante un incendio e le conseguenze sono gravi, soprattutto per le strutture antincendio esterne o semi-esterne nelle regioni fredde.
• Caso applicativo: la tubazione dell'idrante antincendio esterno di un centro commerciale presentava una temperatura del terreno fino a -20 °C in inverno. In passato, era necessario rilasciare regolarmente acqua per prevenirne il congelamento, con conseguente spreco di risorse idriche e pericoli nascosti. Cavi scaldanti antideflagranti a potenza costante (adatti per ambienti umidi esterni) vengono utilizzati per avvolgere le tubazioni esposte al terreno, abbinati a strati isolanti. Il regolatore di temperatura è impostato a 2 °C per garantire che l'idrante antincendio non geli tutto l'anno e soddisfi i requisiti delle normative antincendio.

Energia e protezione ambientale: antigelo e mantenimento della temperatura di condotte speciali

Le condotte per l'estrazione di energia (come GNL e metano da giacimenti carboniferi) e per il trattamento ambientale (come il trattamento delle acque reflue) richiedono un tracciamento termico mirato a causa delle caratteristiche uniche del loro mezzo (come mezzi a bassa temperatura e acque reflue contenenti impurità).

1.Industria del GNL/gas naturale: antighiaccio ausiliario delle condotte

• Caratteristiche dello scenario: Valvole, flange e altre parti delle condotte di trasmissione del GNL (gas naturale liquefatto, punto di ebollizione -162 ℃) sono soggette al congelamento dell'umidità nell'aria a causa di perdite di refrigerante, che possono bloccare le valvole o corrodere le superfici di tenuta; se la temperatura delle condotte di trasmissione del gas naturale convenzionali è troppo bassa in inverno, potrebbe causare il congelamento delle impurità (come la condensa) nella conduttura.
• Caso applicativo: la "conduttura di recupero del BOG (gas evaporato)" di una stazione di ricezione GNL è soggetta a brina e formazione di ghiaccio sulla parete esterna della conduttura a causa della perdita di energia fredda. Un cavo scaldante autolimitante a bassa temperatura è posato lungo le parti della valvola e della flangia per mantenere la temperatura superficiale a 5-10 °C, impedire che la formazione di ghiaccio influisca sull'apertura e la chiusura della valvola e proteggere la durata dei componenti di tenuta.

2. Industria del trattamento delle acque reflue: Anti-intasamento delle condotte fognarie/dei fanghi

• Caratteristiche dello scenario: la "conduttura di trasporto dei fanghi" e la "conduttura di dosaggio" (come gli agenti PAC e PAM) dell'impianto di trattamento delle acque reflue possono essere influenzate dalle basse temperature invernali, che possono causare il congelamento dell'acqua nei fanghi, la cristallizzazione degli agenti, il blocco della conduttura o del corpo della pompa e compromettere l'efficienza del trattamento delle acque reflue.
• Caso applicativo: la tubazione del "serbatoio di stoccaggio dei fanghi della macchina di disidratazione dei fanghi" di un impianto di trattamento delle acque reflue ha un contenuto di umidità dei fanghi dell'80% ed è soggetta a congelamento e ostruzione quando la temperatura scende sotto 0 °C in inverno. Utilizziamo cavi scaldanti impermeabili a potenza costante per il tracciamento termico completo, avvolti con uno strato isolante in lana di roccia sullo strato esterno e impostiamo il regolatore di temperatura a 10 °C per garantire un trasporto regolare dei fanghi alla macchina di disidratazione ed evitare arresti della linea di produzione causati da ostruzioni.

Agricoltura e settori speciali: soddisfare esigenze produttive specifiche

1. Condotte di irrigazione agricola: antigelo invernale e protezione per l'aratura primaverile

• Caratteristiche della scena: Condotte sotterranee per l'irrigazione di serre e terreni agricoli (come tubi di irrigazione a goccia e tubi principali di irrigazione a pioggia), se l'acqua non viene drenata in inverno, gelerà e si gonfierà, influenzando l'aratura primaverile dell'anno successivo; tuttavia, in alcune serre, la condotta di "integrazione dei fertilizzanti in acqua" può causare la cristallizzazione della soluzione fertilizzante e il blocco dei gocciolatori a causa della bassa temperatura.
• Caso applicativo: la "conduttura di trasporto della miscela di acqua e fertilizzanti" in una serra presenta una bassa temperatura notturna di -5 °C in inverno e le soluzioni fertilizzanti (come la soluzione di nitrato di potassio) tendono a cristallizzarsi. Lungo la conduttura sono stati posati cavi scaldanti autolimitanti a bassa tensione, con un regolatore di temperatura impostato a 8 °C per garantire un trasporto stabile di acqua e soluzioni fertilizzanti, senza intasare i gocciolatori, e per garantire la crescita delle colture in inverno.

2. Industria di trasformazione alimentare: mantenimento della temperatura delle condutture delle materie prime alimentari

• Caratteristiche dello scenario: le condutture utilizzate dalle fabbriche alimentari per trasportare materie prime quali sciroppo, miele, olio commestibile, sciroppo di cioccolato, ecc. possono diventare viscose o solidificarsi a basse temperature (ad esempio, il punto di solidificazione dello sciroppo di cioccolato è di circa 30 ℃), rendendone difficile il trasporto e potenzialmente compromettendo la qualità del cibo.
• Caso applicativo: la tubazione della "macchina formatrice di impasto di cioccolato" di una fabbrica di cioccolato utilizza cavi riscaldanti impermeabili per uso alimentare (conformi agli standard FDA) per il tracciamento termico, e un regolatore di temperatura controlla con precisione la temperatura di 35-40 ℃ per garantire che l'impasto di cioccolato rimanga liscio e trasportato uniformemente alla macchina formatrice, evitando il deterioramento del sapore del cioccolato causato dalle fluttuazioni di temperatura.

Vantaggi principali dei cavi scaldanti nel tracciamento termico delle condotte

1. Elevata flessibilità: può essere personalizzato per la posa (avvolgimento a spirale, posa parallela) in base alla lunghezza, al diametro e alla forma della tubazione (come curvatura e posizioni delle valvole), adattandosi a layout di tubazione complessi;
2. Controllo accurato della temperatura: in combinazione con regolatori di temperatura (ad esempio elettronici e intelligenti) per ottenere un "riscaldamento su richiesta", evitare sprechi di energia e prevenire il deterioramento del mezzo o l'invecchiamento delle tubazioni causato dalle alte temperature;
3. Ampia adattabilità ambientale: sono disponibili vari modelli, tra cui impermeabili, antideflagranti, resistenti alle basse temperature e alla corrosione chimica, che possono far fronte a scenari speciali come ambienti esterni, umidi e antideflagranti chimici;
4. Elevata sicurezza: il cavo scaldante autolimitante ha la caratteristica di "autolimitare il surriscaldamento" per evitare surriscaldamenti locali e incendi; un cavo scaldante a potenza costante abbinato a un sensore di temperatura può monitorare le anomalie di temperatura in tempo reale.

Queste caratteristiche rendono i cavi scaldanti la soluzione più diffusa nel campo del riscaldamento delle condotte, soprattutto in scenari di bassa temperatura e alta domanda, dove la loro affidabilità e convenienza sono di gran lunga superiori al tradizionale "riscaldamento a vapore" e al "riscaldamento ad acqua calda".