Beheizung langer Leitungen

Beheizungssysteme für lange Rohrleitungen sind in der Industrie immer dann notwendig, wenn flüssige Medien kosteneffektiv und sicher über lange Entfernungen transportiert werden müssen.

Typische Anwendungen für diese Beheizungssysteme sind:

  • Übertragungsleitungen zwischen Verfahrensanlagen oder zu Lager- oder Transporteinrichtungen
  • Frostschutz oder Temperaturhaltung für Tankanlagen und Piere für Seetransportschiffe
  • Kondensations- und Verklumpungsschutz bei Filtern, Förderanlagen usw.

Bei einer unzureichenden Beheizung langer Rohrleitungen können die folgenden Probleme zu erheblichen Umwelt- und Vermögensschäden führen:

  • Zu hohe Viskosität des Mediums
  • Kondensation von Gasen
  • Gefrieren von Flüssigkeiten mit Rohrbrüchen als Folge

Rohrbeheizungssysteme für lange Leitungen sind oftmals sehr komplex, da lange Heizkreise benötigt werden und in der Regel nur ein einziger Stromanschluss vorhanden ist.
Weitere Herausforderungen bei der Entwicklung von Begleitheizungslösungen für lange Rohrleitungen sind:

  • Große Rohrnennweiten
  • Höhenunterschiede entlang der Rohrstrecke
  • Entlegene Standorte
  • Kein Stromanschluss an der Rohrstrecke

Besondere Herausforderungen ergeben sich bei bereits gedämmten Rohren:

  • Ausrichtung der Kanäle
  • Fehlende Isolierung der Rohrverbindungen
  • Kabelverlegung durch die Kanäle
  • Schlechter Zugang zu Anschlussgarnituren

Beheizung für lange Leitungen – ein ganzheitlicher Ansatz für Begleitheizungssysteme

nVent Thermal Management bietet eine Reihe bewährter Beheizungslösungen für lange Leitungen als komplettes und schlüsselfertiges Begleitheizungssystem. Zu unseren Leistungen gehören die Auswahl der geeigneten Begleitheizungstechnologien und Regelungssysteme sowie die Erbringung der erforderlichen Dienstleistungen vor Ort.

Begleitheizungssystem
  • Elektrische Heizleitungen halten die Temperatur ruhender Flüssigkeiten, indem sie den Wärmeverlust ersetzen, der trotz Wärmedämmung an Rohrleitungen, Behältern und Apparaten entsteht.
  • Regelungs- und Überwachungssysteme – überwachen und/oder steuern Heizleitungen, um die Temperatur der Flüssigkeit in der beheizten Rohrleitung zu halten.
  • Komponenten und Zubehör – Produkte zum elektrischen Anschluss und zur sachgemäßen Installation wie Abschlussgarnituren, Glasseide-Klebeband und Warnaufkleber.
Service
  • Engineering-Service
  • Beschaffung und Fertigung
  • Serviceleistungen vor Ort
  • Serviceleistungen nach der Installationces

Wir liefern nicht nur die Komponenten, sondern übernehmen neben der Planung auf Wunsch auch die Installation und Wartung des gesamten Systems.

Durch die Kombination unserer modernen Begleitheizungsprodukte mit unseren Planungs- und Installationsservices vor Ort erhalten Sie eine integrierte Lösung, die strategisch geplant und kompetent umgesetzt wird. So entsteht ein optimales Begleitheizungssystem für Ihre individuellen Anforderungen. Da wir alle Aspekte der Planung und Installation des Begleitheizungssystems selbst übernehmen, hat Ihr Projektteam einen einzigen Ansprechpartner für alle Fragen und Anliegen.

Verschiedene Technologien für Heizkreislängen von bis zu 25 km

Jeder zusätzliche Stromanschluss kann die Kosten für die Installation eines Begleitheizungssystems deutlich erhöhen. Daher bieten wir spezielle Beheizungsprodukte für lange Leitungen mit verschiedenen Technologien je nach der gewünschten Heizkreislänge:

  • Mineralisolierte Kabel von nVent PYROTENAX, bis 5 km Länge
  • Polymerisolierte Heizkabel von nVent RAYCHEM für Anwendungen mit mittleren bis hohen Temperaturen, bis 5 km Länge
  • nVent TRACER-Heizkabel mit Skin-Effekt für besonders lange Rohrleitungen bis zu 25 km Länge
Individuelle Zusatzangebote zur Kostensenkung
  • Maßgeschneiderte Rohrhalterungen
  • Individuell angepasste Stromverteilungssysteme
  • Optimierte Dämmungssysteme und vorgefertigte/bereits gedämmte Rohrleitungssysteme
Regelungssysteme für eine angemessene Regelung und Überwachung an langen Rohrleitungen

Da es sich bei Beheizungslösungen für lange Leitungen um Systeme mit konstanter Heizleistung handelt, ist die Auswahl eines geeigneten Regelungssystems äußerst wichtig – denn diese Frage kann über die Leistung des gesamten Systems entscheiden.

Zulassungen

Die Technologien in unserer Produktpalette erfüllen zahlreiche nationale Normen sowie Industriestandards und verfügen über die einschlägigen Zulassungen wie ATEX, RTN, IECEx u. a.

Planungskompetenz

nVent Thermal Management verfügt über Planungszentren auf der ganzen Welt, die umfassendes Know-how aus unterschiedlichen Fachdisziplinen in die Planung Ihres Begleitheizungssystems einbringen können.
Unsere Ingenieure können dabei auf branchenweit anerkannte Softwaretools wie TraceCalc Pro oder das 3D-Designpaket TRACER Lynx zurückgreifen.

Die Auslegung und Installation von Begleitheizungssystemen für lange Leitungen ist oftmals sehr komplex. nVent Thermal Management bietet daher verschiedene Technologien an, damit die Kosten für Ihr Projekt auch bei langen Rohrstrecken optimiert werden können. Unser Technologieportfolio zur Beheizung von langen Leitungen umfasst:


Polymerisolierte Heizkabel

Die Heizkabel der PI-Serie (polymerisoliert) von nVent RAYCHEM sind ideal, wenn nur ein einziger Stromanschluss verfügbar ist und die Heizkreislänge die Möglichkeiten herkömmlicher Parallel-Heizkabel übersteigt. Bis zu 5 km lange Heizkreise sind mit dieser Technologie realisierbar. Die Verwendung von PTFE in der inneren und äußeren Isolierung der Kabel bietet die folgenden Vorteile:

  • Einsatz bei Temperaturen von bis zu 250 °C (vorübergehend bis 300 °C), ohne dass das Polymer Schaden nimmt
  • Geeignet für Heizleistungen von ca. 30 W/m
  • Problemlose Installation und Konfektionierung vor Ort
  • Hohe Beständigkeit gegen chemische Substanzen

Mineralisolierte Heizkabel

Mineralisolierte Beheizungssysteme (MI) von nVent PYROTENAX eignen sich, wenn die Einsatztemperaturen und/oder die geforderte Heizleistung die Fähigkeiten von polymerisolierten Kabeln übersteigen.

MI-Cable

  • Sehr hohe Heizleistung bis zu 300 W/m und mehr
  • Extreme Einsatztemperaturen, z. B. 600 °C und mehr
  • Optional mit HDPE oder FEP für zusätzlichen Korrosionsschutz
  • Einadrige Heizkabel mit zahlreichen Ummantelungsvarianten (Kupfernickel, korrosionsbeständiger Stahl AISI 321, Inconel 600 und Alloy 825)
  • Zweiadrige Kabel nur in Alloy 825 erhältlich
  • Vorkonfektionierte mineralisolierte Heizkabel
  • Lasergeschweißte Anschlüsse für optimale Qualität

Begleitheizungssystem mit Skin-Effect (STS)

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Das RAYCHEM STS-Begleitheizungssystem mit Skin-Effekt ist ein vielseitiges Beheizungssystem, das für mittlere bis lange Rohrleitungen und Förderleitungen bis 25 km Länge eingesetzt wird.

Zu den Anwendungen gehören:

  • Materialtransportleitungen
  • Eis- und Schneefreihaltung
  • Tankbodenbeheizungen
  • Unterwasser-Transportleitungen
  • Vorgefertigte, bereits gedämmte Rohrleitungen

Als führender Anbieter von Begleitheizungssystemen aus einer Hand bieten wir Begleitheizungen mit Skin-Effekt als schlüsselfertige Lösungen an.


Regelungssysteme

nVent Thermal Management bietet eine Reihe von leistungsfähigen RAYCHEM Regelungssystemen speziell für Anwendungen mit langen Rohrleitungen an. RAYCHEM Regelungs- und Überwachungsprodukte:

  • ermöglichen die Planung maßgeschneiderter Stromverteilungssysteme, eine Stromüberwachung an dreiphasigen Heizkreisen sowie hohe Schaltleistungen – Vorteile, die die Zuverlässigkeit und Leistung des Begleitheizungssystems optimieren
  • können bis zu acht Prozesstemperaturen pro Heizkreis erfassen
  • ermöglichen die Regelung des Heizkreises anhand des niedrigsten, des mittleren oder eines festgelegten Fühlermesswerts
  • bieten hochentwickelte Regelungsmethoden mit Überwachung von Heizkreisfunktion, Leistung und Fehlerstrom

Für Sonderanwendungen bietet nVent Thermal Management Temperaturfühler mit Lichtwellenleitern zur Messung der Rohrleitungstemperatur über die gesamte Länge mit einer Auflösung von 1 m und einer Empfindlichkeit von 1 °C.

Optimiertes Begleitheizungssystem für sicheren Schwefeltransport in großer LNG-Anlage
Die Herausforderung

Beim Qatargas-Projekt sollte eine 35 km lange Schwefel-Doppelförderleitung mit einem Durchmesser von 30 cm beheizt werden, über die flüssiger Schwefel von elf Herstellern zu einer Schwefelpelletieranlage transportiert wird. Die Planung des Begleitheizungssystems wurde durch folgende Gegebenheiten erschwert:

  • Eng gefasster zulässiger Temperaturbereich von 125 °C bis 145 °C für den Flüssigschwefel mit einem Sollwert von 135 °C auf der gesamten Rohrstrecke
  • Lange Schwefel-Außenrohrleitung von enormem Gewicht mit mehreren Strömungswegen und vertikalen Dehnungsbögen im Abstand von je 150 m
  • Verfestigter Schwefel sollte ohne Überhitzungsrisiko oder Gefahr übermäßiger Ausdehnung erneut verflüssigt werden können
  • Komplette Redundanz für das Begleitheizungssystem gefordert
Lösung

Um die Anforderungen dieser anspruchsvollen Anwendung mit ihrer sehr langen Rohrstrecke erfüllen zu können, entschied sich nVent Thermal Management für das folgende Begleitheizungssystem:

  • Sicheres nVent TRACER-Begleitheizungssystem mit Skin-Effekt, das hohe Einsatztemperaturen und eine effiziente Wärmeübertragung auf die Rohrleitung bietet
  • Hochmodernes nVent RAYCHEM-Regelungs- und Überwachungssystem mit Vakuumschützen
  • Finite-Elemente-Analyse zur Bestimmung des Temperaturprofils des Schwefels im Querschnitt der Rohrleitung
  • Auf Lichtwellenleitern basierendes verteiltes Temperaturfühlersystem, das in Abständen von je einem Meter ein dynamisches Temperaturprofil mit einer Genauigkeit von 1 °C für die gesamte Rohrleitung erstellt
  • Regelbare Heizleistung: Bei normalen Betriebsbedingungen werden 70 % der Leistung in Anspruch genommen, bei der Aufheizung bzw. erneuten Verflüssigung 100 %
  • Mehrschichtige Wärmedämmung mit hoch temperaturbeständigem expandiertem Perlit in der Innenschicht, einer Außenschicht aus geschlossenzelligem, tragendem Schaum und einer UV-beständigen Ummantelung
  • Komplette Bereitstellung sämtlichen Materials; Abwicklung von Projektmanagement, Montage und Inbetriebnahme der Rohrleitung
Produkte

TRACER-Begleitheizungssystem mit Skin-Effekt, RAYCHEM-Regelungs- und Überwachungssystem.

Vorteile

Dank der Planungskompetenz von nVent Thermal Management bei der Integration unterschiedlicher Technologien sowie unserer Erfahrung bei der Konstruktion und Inbetriebnahme von Begleitheizungssystemen konnte ein sicheres, zuverlässiges und effizientes Begleitheizungssystem für die Schwefelrohrleitung mit den folgenden Vorteilen installiert werden:

  • Das TRACER-Begleitheizungssystem mit Skin-Effekt reduziert nicht nur die Anzahl der Heizkreise, sondern sorgt außerdem für eine bessere Wärmeübertragung und eine geringe Temperaturdifferenz zwischen der Rohrleitung und der Kabelummantelung. Das Ergebnis ist ein insgesamt sichereres Beheizungssystem.
  • Die Finite-Elemente-Analyse und die RAYCHEM-Regelungs- und Überwachungslösung gewährleisten, dass die Temperatur des Schwefels den eng gefassten Toleranzbereich unter normalen Betriebsbedingungen nicht verlässt.
  • Das auf Lichtwellenleitern basierende verteilte Temperaturfühlersystem ermöglicht die kontinuierliche Überwachung der Temperatur auf der gesamten Rohrstrecke. So können beim erneuten Verflüssigen des Schwefels Hotspots an der Rohrleitung identifiziert werden, an denen das Risiko von Überdruck durch den Verflüssigungsprozess steigt.
  • Die variable Heizleistung und die mehrschichtige Dämmung sorgten nicht nur für eine Optimierung der Gesamtbetriebskosten des Beheizungssystems, sondern beschleunigen auch den Verflüssigungsprozess.
  • Da nVent Thermal Management die Planung, Lieferung und Installation des Begleitheizungssystems komplett übernommen hatte, konnte das Projekt termingerecht, sicher und zur Zufriedenheit des Kunden fertiggestellt werden.

Zugehörige Produkte

Connection and Protection