Elektrische verwarmingtoepassing voor vorstbescherming en isolatie in dokwatertoevoerleidingen

Als in de winter de temperaturen in havengebieden op hoge- breedtegraden boven de 60 graden Celsius uitkomen en onder het vriespunt blijven, zijn de watertoevoerleidingen in de havens herhaaldelijk bevroren en gescheurd, wat ernstige gevolgen heeft voor de normale watervoorziening in de havens. De bemanningsverblijven van de haven en de eetruimtes op-site bevinden zich aan de frontlinie en hebben een groot aantal personeelsleden. Nadat de watertoevoerleidingen zijn bevroren, vormt het voor langere perioden afhankelijk zijn van aanvullende watervoorziening een aanzienlijke uitdaging in termen van mankracht en middelen. Om dit probleem aan te pakken en het levensonderhoud van de mensen vóór de winter veilig te stellen, is het essentieel om het probleem van het handhaven van de normale watervoorziening aan de haven tijdens extreem koud weer op te lossen.

Bij de traditionele vorstbescherming in de winter voor het bouwen van watertoevoer- en afvoerleidingen wordt voor de hulpverwarming vaak gebruik gemaakt van thermische verwarmingsoplossingen met heet water of stoom als warmtemedium. Deze oplossing is echter complex om te ontwerpen en te bouwen, en moeilijk te bedienen en te beheren. Voor lange- watertoevoer- en afvoerpijpleidingen buiten in de haven zijn de investerings- en exploitatiekosten te hoog, waardoor deze ongeschikt zijn voor de werkelijke omstandigheden van de haven. Vergeleken met traditionele oplossingen biedt elektrische verwarming voordelen zoals eenvoudige constructie, veiligheid en betrouwbaarheid, en lage investerings- en bedrijfskosten. Daarom wordt de oplossing waarbij gebruik wordt gemaakt van isolatielagen plus zelfregulerende elektrische verwarmingstape steeds populairder.

Zelf{0}}regelende verwarmingstape, ook wel zelf-zelfregelende (variabel vermogen) verwarmingstape genoemd, is een strook-vormig verwarmingselement dat de maximale verwarmingstemperatuur beperkt. Het is gemaakt van een geleider, materiaal van een verwarmingselement (PTC) en een isolatielaag, en is ingekapseld in een metalen omhulsel. Het "PTC"-materiaal heeft een positieve temperatuurweerstandscoëfficiënt; de weerstand neemt toe met de temperatuur en het uitgangsvermogen neemt af. Wanneer de temperatuur een bepaalde waarde bereikt, nadert de weerstand oneindig en nadert het uitgangsvermogen nul.

Dit voorbeeld illustreert de installatie van een zelf-verwarmingstape over ongeveer 300 meter DN25 PPR-watertoevoer- en -afvoerleiding in een haven in Noordoost-China, die een zeemansverblijven en drie on- eetruimtes bedekt. De zelfregelende verwarmingstape werd eerst op de PPR-waterleiding geïnstalleerd met behulp van een kronkelende installatiemethode met een steek van 4-5 cm.

Omdat de enige vereiste bij feitelijk gebruik het voorkomen is dat de pijpleiding bevriest, is het handhaven van een temperatuur van ongeveer 59 graden voldoende. Daarom werd gekozen voor een zelfregulerende verwarmingsband bij lage- temperatuur-, samen met een temperatuurregelaar voor nauwkeurige temperatuurregeling.