Использование труб и трубопроводов часто осложняется из-за их замерзания в холодное время года. Возникают пробки, сужается проходное сечение, увеличивается вязкость транспортируемых жидкостей.

Многие считают, что положив теплоизоляцию на трубу, можно защитить ее от замерзания. На самом деле теплоизоляция сама по себе не предотвращает замерзание трубопроводов. Например, труба 3/4 дюйма с теплоизоляцией толщиной 25 мм полностью промерзнет всего лишь за 13 часов, при окружающей температуре минус 10 °С. Промерзшие водопроводные трубы лопаются, что приводит к перебоям в водоснабжении, затоплению и значительному материальному ущербу.

Поэтому, чтобы предотвратить замерзание и избежать вышеперечисленных проблем – необходимо установить кабельную систему предотвращения замерзания и обогрева труб и трубопроводов.

Кабельные системы предотвращения замерзания и обогрева труб и трубопроводов используют в следующих целях:

- для предохранения трубопроводов с горячей и холодной водой от замерзания, и как следствие, предотвращения разрушения;
- для поддержания требуемой температуры горячей воды;
- для предохранения нефтепроводов и труб от закупорки или кристаллизации;
- для сохранения технологической вязкости продукта в трубопроводе;
- для предотвращения выпадения твердых фракций из транспортируемого по трубопроводу продукта;
- для увеличения скорости транспортировки продукта;
- для поддержания постоянства потока жидкости в трубопроводах;
- для устранения конденсата на поверхности трубопровода;
- для уменьшения глубины залегания трубопровода;
- для экономии на ремонте поврежденных труб после холодных зим.
Типичная система обогрева включает в себя:

- греющую часть: греющие кабели и аксессуары для их крепления на трубе или трубопроводе, локальные элементы подогрева узлов трубопроводов (фланцев, вентилей, насосов);
- распределительную сеть: силовые и информационные кабели, распределительные коробки и крепежные элементы, обеспечивающие питание для всех элементов греющей части и проведение информационных сигналов от датчиков до щита системы управления;
- системы управления: шкафы управления, терморегуляторы, датчики температуры трубы и воздуха, датчики потока, пускорегулирующую и защитную аппаратуру.
Принцип работы системы jобогрева

Внутри трубы или на ее поверхности устанавливается греющий кабель. С помощью термодатчиков, прикрепленных к трубе, температура жидкости "считывается" и передается на управляющий системой терморегулятор. При понижении температуры жидкости в трубе ниже заданного порога, терморегулятор включает систему обогрева и греющий кабель начинает выделять тепло. При достижении необходимой температуры система отключается.

Выбор материала

Задача системы обогрева трубопроводов эффективно решается как с помощью саморегулирующихся нагревательных кабелей, так и с помощью резистивных нагревательных кабелей. Но более оптималны для использования в данных системах - саморегулирующиеся кабели. Благодаря эффекту саморегулирования нагревательный кабель выделяет тем больше тепла, чем ниже температура трубопровода, при повышении температуры его тепловыделение уменьшается. Использование саморегулирующегося кабеля позволяет не только упростить расчёт и проектирование системы, но и значительно увеличить надёжность и срок службы системы, добиться существенной экономии электроэнергии.

Для определения мощности и длины кабеля необходимо провести расчет по определению теплопотерь трубопровода. Величина тепловых потерь зависит от размеров трубопровода, вида и толщины теплоизоляции, от наружной температуры окружающей среды и температуры необходимой для поддержания жидкости.

Поверх греющего кабеля крепится теплоизоляция. Следует обратить особое внимание на надежность теплоизоляции, т.к. теплоизоляция не должна намокать (влага снижает ее эффективность) или подвергаться механическому воздействию. В качестве теплоизоляции могут быть использованы такие материалы, как вспененный полиэтилен, пенополиуретан, минеральная вата или другие материалы, применяемые для утепления труб. Толщина изоляционного слоя должна составлять не менее 50 мм.
Монтаж системы обогрева

Основное, на что следует обратить внимание при монтаже систем сопровождающего обогрева трубопроводов – это изоляция кабеля от непосредственного контакта с теплоизоляцией при помощи алюминиевой фольги или алюминиевого скотча.
Способы крепления кабеля на трубы.

1. Нагревательный кабель вытягивается в линию по трубе и приклеивается по всей длине липкой алюминиевой лентой.
- датчик
- кабель
- теплоизолятор
- скотч алюминиевый

2. Кабель нужной длины провешивается петлями на трубе. В начале, кабель прихватывается к трубе кусочками алюминиевого скотча, а затем образовавшиеся петли наматываются на трубу и приклеиваются по всей длине кабеля к трубе тем же скотчем.

3. Кабель с нужным шагом сразу наматывается на трубу и по всей длине приклеивается липкой алюминиевой лентой.

Во всех случаях труба с нагревательным кабелем должна иметь маркировку «опасно 220 вольт, нагревательный кабель».

Практически во всех случаях управление системой защиты труб от промерзания обязательно должна осуществляться терморегулятором, так как только в этом случае гарантируется минимальные энергозатраты и защита кабеля от перегрева.