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北方地區(qū)冬季如何給管道電伴熱保溫一直是困擾土建施工技術(shù)人員的一大難題，消防管道電伴熱保溫工程采用的電伴熱系統(tǒng)較好地解決了這個(gè)問(wèn)題，為此類(lèi)問(wèn)題的徹底解決嘗試性地開(kāi)創(chuàng)了一條新的途徑。
1 電伴熱系統(tǒng)工作原理
管道保溫防凍的目的就是補(bǔ)充由于管道外殼內(nèi)外溫差引起的熱散失。要達(dá)到管道防凍保溫的目的，只需要提供給管路損失的熱量，保持管道內(nèi)流體的熱量平衡，就可維持其溫度基本不變。發(fā)熱電纜管道保溫防凍系統(tǒng)就是提供給管路損失的熱量，維持其溫度基本不變。
管道電伴熱系統(tǒng)由發(fā)熱電纜供電電源系統(tǒng)、管道防冰凍電纜加熱系統(tǒng)和管道電伴熱智能控制報(bào)警系統(tǒng)三部分組成。每根伴熱電纜單元包括溫控器、溫度傳感器、空氣開(kāi)關(guān)、交流越限報(bào)警隔離變速器、伴熱電纜斷路監(jiān)測(cè)器、工作狀態(tài)顯示器、故障蜂鳴報(bào)警器及變壓器等電路，以便觀察、控制與調(diào)節(jié)電伴熱工作情況。工作狀況下，溫度傳感器安置在被加熱的管道上，可隨時(shí)測(cè)量出其溫度。溫控器根據(jù)事先設(shè)定好的溫度，與溫度傳感器測(cè)出的溫度比較，通過(guò)伴熱電
纜控制箱內(nèi)的空氣開(kāi)關(guān)與交流電流越限報(bào)警隔離變速器，及時(shí)切斷與接通電源，以達(dá)到加熱防凍目的。
2 管道電伴熱保溫工程
即發(fā)熱電纜低溫伴熱系統(tǒng)，是用電能直接轉(zhuǎn)化為熱能的新型供暖系統(tǒng)。本工程著重研究和解決了管道防凍系統(tǒng)電加熱技術(shù)的設(shè)計(jì)、發(fā)熱電纜和與之配套元器件在施工安裝中存在的一些技術(shù)性問(wèn)題，使保溫防凍系統(tǒng)自動(dòng)控制其溫度保持在允許的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)管道的主動(dòng)性保溫防凍。
3 產(chǎn)品選型
3．1 電纜選擇
根據(jù)管路系統(tǒng)的工程實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合考慮，為便于安裝使用，本工程選用挪威耐克森TXIP型雙導(dǎo)線發(fā)熱電纜組件。它具有發(fā)熱材料壽命長(zhǎng)、金屬屏蔽護(hù)套可消除磁場(chǎng)、對(duì)人體無(wú)害、金屬防水護(hù)套、1O0﹪防止水的滲漏等特點(diǎn)，并有金屬加強(qiáng)護(hù)套，抗拉、抗壓強(qiáng)度高。耐克森發(fā)熱電纜外套的最大連續(xù)工作溫度為6O℃，線性負(fù)荷1O w／m。為確保系統(tǒng)的工作可靠性，每一根發(fā)熱電纜單獨(dú)使用1支溫度傳感器及1個(gè)溫控器。根據(jù)溫度傳感器測(cè)出的溫度，系統(tǒng)在溫控器設(shè)定的溫度值上通過(guò)中間繼電器與交流接觸器作周期性振蕩工作，其振蕩工作精度為±1l℃，根據(jù)北京地區(qū)冬季和夏季常年溫度一12～+36℃，取溫度設(shè)定范圍為一15～+40℃。
3．2 溫控裝置選擇
由于每根發(fā)熱電纜都必須和一套溫控裝置配套使用，所以選擇正確的溫控裝置也是非常重要的。與耐克森發(fā)熱電纜配套使用的溫控裝置是丹麥OJ公司生產(chǎn)的OJ microline溫控器，通過(guò)電子溫控器能夠達(dá)到防冰凍和管道伴熱系統(tǒng)所必要的溫度效果。溫控器安裝在智能報(bào)警伴熱電纜控制箱中，可迅速精確地調(diào)節(jié)溫度。
4 電伴熱系統(tǒng)施工技術(shù)
本管道防凍電伴熱工程主要包括車(chē)站站臺(tái)板下及站廳層吊頂內(nèi)的消防、給水管道防凍電伴熱系統(tǒng)
4．1 施工前的準(zhǔn)備工作
安裝前首先要查看設(shè)計(jì)圖紙，確認(rèn)發(fā)熱電纜及配件配備齊全，并與設(shè)計(jì)相一致。安裝管道系統(tǒng)并驗(yàn)收完畢。管道及閥門(mén)等附配件均已安裝完畢，并且按相關(guān)安裝規(guī)范試壓驗(yàn)收完畢。管道外刷防銹層、防腐層完畢并徹底干透。檢查管道外表面確認(rèn)無(wú)毛刺、銳角，以免在安裝時(shí)對(duì)電纜造成損壞。管道穿墻處預(yù)留好電纜穿墻套管，套管位置與數(shù)量根據(jù)該處穿越電纜位置數(shù)量確定。檢查控制箱安裝位置是否符合設(shè)計(jì)要求。與其它專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)，確保安裝過(guò)程中與其它專(zhuān)業(yè)無(wú)沖突。
4．2 發(fā)熱電纜的安裝
由電源連接處開(kāi)始安裝，電纜端頭應(yīng)甩在連接電源處(先不接電)，管道至電源之間的電纜用金屬軟管連接。將2根發(fā)熱電纜沿管道直線放置，水平方向管道放置在管道下方兩側(cè)呈120。夾角，垂直方向管道放置在管道對(duì)稱(chēng)的兩側(cè)，并用鋁箔膠帶每隔3～ 50 cm 固定1道。如管道下方無(wú)法放置發(fā)熱電纜，應(yīng)將電纜放置在管道的兩側(cè)或上端但要適當(dāng)增加纏繞系數(shù)，在放置發(fā)熱電纜前測(cè)量每根電伴熱線的電阻值，放置完成后再次測(cè)量其電阻值，確保無(wú)誤后，用鋁箔膠帶將發(fā)熱電纜和管道裹住、包嚴(yán)(搭接1cm)，以確保電纜和管道表面保持緊密接觸。
放置發(fā)熱電纜時(shí)不能有死結(jié)、死彎現(xiàn)象，穿洞、穿管時(shí)不能損傷電伴熱線的外皮。發(fā)熱電纜不能放置在管道較鋒利的邊緣，嚴(yán)禁踩踏發(fā)熱電纜，并加以保護(hù)。發(fā)熱電纜敷設(shè)的最小彎曲半徑為線徑的5倍，且不能出現(xiàn)交叉接觸和重疊現(xiàn)象，兩根線的最小間距為6 cm。局部纏繞發(fā)熱電纜不能過(guò)多，以免使管道過(guò)熱燒毀發(fā)熱電纜，如必須多纏繞時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減少保溫厚度。
溫度傳感器、監(jiān)測(cè)探頭均應(yīng)放在管道頂端溫度最低點(diǎn)，緊貼在被測(cè)量的管道的外壁上，用鋁箔膠帶固定好并遠(yuǎn)離發(fā)熱電纜，同時(shí)遠(yuǎn)離發(fā)熱體1 m 以上。為避免強(qiáng)弱電間干擾，溫度傳感器探頭測(cè)試線、管道測(cè)溫線分別單獨(dú)布￠2O鍍鋅管，并采用1m㎡。屏蔽銅線。為保證管道電伴熱溫度精確無(wú)誤，需對(duì)溫度傳感器探頭進(jìn)行標(biāo)定，然后在現(xiàn)場(chǎng)用專(zhuān)用儀器安裝。探頭應(yīng)安裝于較隱蔽的位置，以免受損。溫度傳感器、監(jiān)測(cè)傳感器均應(yīng)放在保溫層內(nèi)，連接線在穿入被檢測(cè)管道時(shí)，應(yīng)用金屬軟管連接。
通過(guò)施工實(shí)踐摸索總結(jié)出：發(fā)熱電纜承受的張力應(yīng)不超過(guò)25kg ，系統(tǒng)應(yīng)具有接地保護(hù)功能；發(fā)熱電纜嚴(yán)禁與油漆、瀝青及其它強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等有機(jī)污染物接觸；在安裝前，應(yīng)檢查管道是否損壞或滴漏，另外發(fā)熱電纜在管道上的連接固定必須以不破壞纜線為前提；在安裝完成后，必須核查標(biāo)稱(chēng)電阻和絕緣電阻；在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度低于-5 ℃時(shí)，發(fā)熱電纜不宜安裝。
4．3 伴熱控制報(bào)警箱的安裝
根據(jù)相關(guān)規(guī)范，結(jié)合工程實(shí)際情況，摸索制定了電伴熱控制報(bào)警箱定位原則：① 依據(jù)配電室所在位置；②不影響其它電氣設(shè)備的安裝；③安裝的墻為實(shí)墻，陶粒或空心磚墻要加裝支架；④高低位置原則以易觀察、易維修為佳。依據(jù)以上定位原則和電伴熱系統(tǒng)管道布置情況，采用了兩線伴熱電纜控制報(bào)警箱。分別放置在站臺(tái)上兩側(cè)的配電室或值班室及站廳層的配電室內(nèi)，由配電室內(nèi)的配電箱向控制箱供220V電壓。每臺(tái)伴熱電纜控制箱連接2條雙導(dǎo)發(fā)熱電纜，向站臺(tái)板下及站廳層大廳吊頂內(nèi)的消防給水管道加熱。對(duì)于伴熱控制報(bào)警箱要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求安裝，
箱體安裝高度、垂直誤差等均應(yīng)控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。箱內(nèi)配線應(yīng)整齊美觀、走向合理、綁扎成束并適當(dāng)固定。導(dǎo)線與電器的連接頭必須符合規(guī)范的規(guī)定即多股導(dǎo)線壓接后應(yīng)鍍錫、單股導(dǎo)線按螺旋方向盤(pán)圈。采用螺栓頂按時(shí)應(yīng)雙線徑插入，線端絕緣邊裸露導(dǎo)體長(zhǎng)度應(yīng)不大于3 mm。25 m㎡ 及以上的截面的導(dǎo)線，不宜采用開(kāi)口式接線端子�？刂齐娖骺蓜�(dòng)觸點(diǎn)端必須是負(fù)荷端。各配電支路、控制回路應(yīng)在專(zhuān)設(shè)的銘牌框內(nèi)標(biāo)注明確。
4．4 檢查及調(diào)試
整個(gè)系統(tǒng)安裝完畢要進(jìn)行全面系統(tǒng)的調(diào)試，確保系統(tǒng)正常安全工作。首先檢查所有管道、所有配件均已正確安裝，發(fā)熱電纜外觀是否完好無(wú)損。其后將全部回路的空氣保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，用搖表檢測(cè)每個(gè)回路并作好記錄。通電前，要測(cè)量電源線是否接通，發(fā)熱電纜是否接通，檢查電伴熱溫度傳感器是否連接正常，溫度調(diào)節(jié)器是否連接正常等。通過(guò)測(cè)試檢查系統(tǒng)啟動(dòng)是否自如，另外檢查電源箱各開(kāi)關(guān)、顯示燈工作是否正常。通電試運(yùn)行，調(diào)節(jié)電伴熱工作溫度，3次降低或提高工作溫度，檢查發(fā)熱電纜是否正常伴熱。觀察3個(gè)伴熱工作周期，記錄每個(gè)周期時(shí)間。做事故報(bào)警實(shí)驗(yàn)即斷路實(shí)驗(yàn)、漏電實(shí)驗(yàn)、高溫低溫實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在寒冷環(huán)境溫度下，要觀察電伴熱工作情況及周期。最后，系統(tǒng)測(cè)試完畢后填寫(xiě)調(diào)試報(bào)告。
5 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)采用發(fā)熱電纜提供熱量，使管道保溫防凍工程具有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1)安全可靠，反應(yīng)靈敏。
(2)溫度均勻，經(jīng)濟(jì)節(jié)能。
(3)安裝方便，無(wú)須維護(hù)。
(4)保護(hù)環(huán)境，智能報(bào)警。
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