管道集肤效应电伴热

管道集肤效应电伴热技术是一种新型金属管道加热方法，英文译作 Skin Elecric Corrent Tracing法，简称SECT法。此种技术加热效率高，适应所有金属输液管道的伴热和加热，在长输管线伴热方面具有无可替代的优势，而且具有结构简单、安全可靠、与输液管道同寿命、安装维修方便等优点。因此在国内外得到高度重视、广泛应用。

SECT集肤效应电伴热技术因其多数应用在较大规模工程上，技术难点较多，所以推广速度较慢。本公司在80年代即开始SECT集肤效应电伴热技术应用研究，且完成了许多典型案例，创造性地解决了工程安装中众多技术难题，使得该项技术在我国得以发展。

集肤热流示意图

SECT的原理基于交流电的集肤效应和邻近效应。所谓集肤效应，就是当交流电通过碳钢导体时电流逐渐趋肤在导体表面的一种现象。而邻近效应是一对通以反向等电流电体间的一种电磁现象。在加热管中的电缆和加热管间通过电流时，加热管上电流逐渐趋肤在加热管内壁，产生焦耳热来满足伴热的需要。集肤效应电伴热系统产生焦耳热主要来自三部分：

1.加热管上通电流时，加热管上发出的热（主要热量来源）；

2.加热管内部电缆产生的热；

3.加热管内磁滞损耗产生部分热。

在一个集肤效应装置中，绝缘导线（SECT线）穿过具有强磁性的钢管并与钢管尾端相连接。钢管的首端与绝缘导线分别接电源的零线和相线，施以工频或中频交流电压，电流通过导线和钢管形成回路产生焦耳热。由于钢管的尺寸、材质、交流电频率之间存在一定的关系，交流电并非均匀的流经钢管截面，而是集中流过其内表面起的某一深度内，且电流密度按指数规律减少，在钢管外表面电压电流几乎为零，所以并不存在安全问题。因此可以将SECT管直接焊接在输送管上，使之成为高效热源。

SECT管产生的热量通过焊缝及导热胶泥迅速传给输送管，起到伴热作用。

由于SECT管与输送管相焊接，导热很好，使SECT管与输送管之间温差仅在5-10℃以内，（参见集肤热流示意图）为了防止管道带静电及感应干扰，每隔一定距离在SECT管设有接地，当一根SECT管发热量不够时，可按二根或多根设计。

集肤伴热系统 热平衡图

1.管道集肤电伴热技术特点

1）适应性强、应用范围广

适用于不同敷设方式（地下直埋、水下敷设、地面架空）和应用场景（工厂、矿山、野外管输站场等严苛工作场所）。

2）安全可靠、安装维修方便

伴热管采用钢管强度大、密封严，有较好的保护作用。伴热电缆采用耐高温的氟塑料电缆，伴热管由于集肤效应自身形成绝缘结构，使输液管和伴热管外表面不带电，输液管每千米左右做一安全接地，接地电阻不大于4Ω，保证输液管始终是零电位，做到安全可靠。与其他电伴热方式比较，集肤效应伴热方式维护检查方便，其正常运行时几乎无需维护保养。一旦出现故障，也可以很方便地找出故障点。只要将故障点两端的接线盒打开，将损坏电缆拉出来，更换一条即可。而采用其他伴热带时，如有一点发生问题，整条伴热线全部拆除且需要破坏保温层才能修复。

3）节约能源，加热效率高

集肤效应伴热属于等温加热法，加热均衡且效率很高，不会出现局部过热现象，随着管输距离的加长提高电压即可。与普通加热电缆相比节能可达35%以上；与蒸汽伴热相比节能可达80%以上。

4）可以实现自动化控制

控制、保护屏均可安装在监控室内，内设短路、过流等常规保护装置，并可通过温度传感器实现温度的准确调节，实现自动化、智能化控制，做到无人值守，满足现代化管理的要求。

5）可以实现提前预制

输液管与伴热管焊在一起，外面加上保温层和保护壳，以上工序可在厂内预制加工，既方便施工，又可保证工程质量。

6）抗拉强度、抗机械损伤能力高。

2.管道集肤效应电伴热带型号说明

JFRDC-□-5~90

JFRDC：集肤电缆

□：绝缘层代号，J2~J4

5~90：标称截面 mm²

3.管道集肤效应电伴热产品主要技术参数

标称截面：5-90mm²

绝缘护套：2~5层；

电源电压：220~35000V；

工作电压：0.3~15kV;

工作频率：50~4000Hz;

绝缘电阻：≥2500MΩ（20℃）;

工作温度：-40~500℃

弯曲半径：260mm；

加热功率：3~270W/m

4.适用场所

集肤效应电伴热系统非常适于长距离管线的加热、防冻和温度维持。伴热距离可长达20km以上，且仅需单端供电而无须并行供电回路。特别适合野外现场的严苛条件和应用场景，可以穿越标高多变的地形环境。（与特点1基本相同）