一、概述
    管道集膚效應(yīng)電伴熱(加熱)技術(shù)是近年來出現(xiàn)的一種新的金屬管道加熱方法，是大型石油化工等企業(yè)熱輸管道加熱保溫的新技術(shù)、新工藝，國外簡稱為“SECT法”。此種加熱技術(shù)具有效率高，適應(yīng)所有長、中、短距離金屬輸液管道的伴熱和加熱，而且具有安全可靠，安裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛用于各種不同性質(zhì)的液態(tài)物質(zhì)的管道運(yùn)輸中。
    集膚效應(yīng)電伴熱在我國也已廣泛應(yīng)用。大慶油田在1974年采用該技術(shù)進(jìn)行油井清蠟和集油管線的加熱保溫，并取得一定成果。遼河油田設(shè)計(jì)院將集膚電流法列入1979~1985年科研規(guī)劃中，并在油井防噴管和排污管上采用集膚電流加熱法，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效果。玉門石油管理局老君廟綜合采油三隊(duì)在加熱量油分離器殼體和裝球筒上采用了集膚效應(yīng)加熱法。
    現(xiàn)在各大油田油井降粘、清蠟，石油化工管道長距離管線上集膚電流法已廣泛應(yīng)用。本公司依靠長期的電伴熱技術(shù)儲(chǔ)備和實(shí)踐，現(xiàn)以成熟的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，完善的系統(tǒng)安裝，為用戶提供安全可靠的伴熱裝置。每個(gè)集膚效應(yīng)伴熱裝置由公司設(shè)計(jì)，制造，安裝。

二、裝置構(gòu)成
    管道集膚效應(yīng)伴熱技術(shù)裝置，基本上由變壓器、加熱電源、輸液管、伴熱管和集膚電纜、保溫層、保護(hù)外殼等部分組成。加熱電源分工頻和中頻加熱電源兩種；輸液管和伴熱管為普通鋼管，伴熱管直徑為15-40mm，間斷的焊接在輸液管上；伴熱電纜穿在伴熱管中，外面是保溫層和保護(hù)外殼。
結(jié)構(gòu)圖：

三、工作基本原理
    當(dāng)交變電流經(jīng)電纜通過伴熱管壁時(shí)，在集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的作用下，電流不是均勻沿著管壁流動(dòng)，而是集中在伴熱管內(nèi)表層通過，在管壁電阻的作用下，通過電流發(fā)熱，經(jīng)傳導(dǎo)使輸液管溫度升高，而伴熱管外表面電壓、電流為零，自身形成絕緣結(jié)構(gòu)，使液體在管道內(nèi)得到安全可靠地輸送。
    伴熱管道末端及中間有可靠接地，以防止產(chǎn)生靜電或感應(yīng)電，以確保管內(nèi)液體的安全輸送集膚效應(yīng)伴熱與管道陰極保護(hù)可同時(shí)進(jìn)行。集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)產(chǎn)生焦耳熱主要來自于三部分：
    1、加熱管上通電流時(shí)，加熱管上發(fā)出的熱。此熱量是集膚電伴熱系統(tǒng)的主要熱量來源。  
    2、加熱管內(nèi)部電纜產(chǎn)生的熱。
    3、加熱管內(nèi)磁滯損耗產(chǎn)生部分熱。
    在一個(gè)集膚效應(yīng)裝置中，絕緣導(dǎo)線穿過具有強(qiáng)磁性的鋼管并與鋼管尾端相連接，鋼管的首端與絕緣導(dǎo)線分別接電源的零線和相線，施以工頻或中頻交流電壓，電流通過導(dǎo)線和鋼管形成回路產(chǎn)生焦耳熱。由于鋼管的尺寸、材質(zhì)、交流電頻率之間存在一定的關(guān)系，交流電并非均勻地流經(jīng)鋼管截面，而是集中流過自其內(nèi)表面起的某一深度內(nèi)，電流密度按指數(shù)規(guī)律減少，在鋼管外表面電壓電流幾乎為零，很安全。因此可以將鋼管直接焊接在輸送管上，使之成為高效熱源。鋼管產(chǎn)生的熱量通過焊縫及導(dǎo)熱膠泥迅速傳給輸送管，起到伴熱作用。
    由于鋼管管與輸送管相焊接，導(dǎo)熱很好，使鋼管管與輸送管之間溫差在5-10℃以內(nèi)，為了防止管道帶靜電及感應(yīng)干擾，每隔一定距離在鋼管設(shè)有接地，當(dāng)一根鋼管發(fā)熱量不夠時(shí)，可按二根或多根設(shè)計(jì)。

四、集膚效應(yīng)伴熱電纜的特點(diǎn)
    1、抗拉強(qiáng)度、抗機(jī)械損傷能力高； 
    2、耐熱溫度高:最高耐熱溫度為360度；
    3、發(fā)熱功率大:≥100W/m;越泵加熱部分功率≥350W/m；
    4、節(jié)能效果好，與普通加熱電纜相比節(jié)能達(dá)35% 。    

             
五、技術(shù)特點(diǎn)
1、適應(yīng)性強(qiáng)
    適應(yīng)所有長、中、短距離金屬輸液管道的伴熱和加熱，適用于管道的不同敷設(shè)方式和任何場所，如：地下直埋、水下、地面架空；適用野外或礦場、工廠、易燃易爆場所。伴熱管的發(fā)熱量，根據(jù)計(jì)算，單根最大發(fā)熱量為150W/m，并可根據(jù)輸液管的溫度要求，設(shè)計(jì)伴熱管的根數(shù)和運(yùn)行電壓，最多可以安裝6根伴熱管。
2、功率密度大、伴熱溫度高
    集膚效應(yīng)伴熱系統(tǒng)有效維持溫度可達(dá)230℃，單根最大發(fā)熱量為150W/m。
3、實(shí)現(xiàn)分段預(yù)制、維修方便
    可根據(jù)流程或輸液管段結(jié)構(gòu)，將伴熱管廠內(nèi)預(yù)制或現(xiàn)場分段預(yù)制加工，接頭采用焊接套管方式連接，與輸油管焊接、安裝在一起。外面加上保溫層和保護(hù)殼，既方便施工，又容易保證工程質(zhì)量。如因流程管段故障或需更換閥門，只要把需要更換部分兩端的接頭拆開，將伴熱電纜抽出,即可更換部件。無需整體拆損保溫和管件。
4、安全可靠、安裝維修方便
    集膚效應(yīng)伴熱電纜外管采用鋼管，強(qiáng)度大、密封嚴(yán)，有較好的保護(hù)作用。芯線采用電阻合金材料，絕緣層采用耐高溫的氟聚四氟塑料，由于集膚效應(yīng)自身形成絕緣結(jié)構(gòu)，，使伴熱管外表面和輸液管不帶電.輸液管每千米左右做一安全接地，接地電阻不大于4Ω，保證輸液管始終是零電位，做到安全可靠。與其它電伴熱方式比較，集膚效應(yīng)熱方式維護(hù)檢查方便，其正常運(yùn)行時(shí)幾乎沒有維護(hù)保養(yǎng)工作量。

5、節(jié)約能源，加熱效率高
    集膚效應(yīng)電伴熱屬于等溫加熱法，不會(huì)出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象，隨著管輸距離的加長提高加熱電壓即可，加熱效率高。與蒸汽伴熱相比較；集膚效應(yīng)的伴熱耗能為23lkg/km標(biāo)煤。采用熱循環(huán)或蒸汽伴熱耗能為1813kg/km標(biāo)煤。
6、自動(dòng)化控制
    （1）實(shí)現(xiàn)溫度完善的控制功能：數(shù)字溫度閉環(huán)、短路保護(hù)功能、過流保護(hù)功能、斷路保護(hù)功能。
    （2）軟關(guān)斷軟啟動(dòng)：最大限度地減少對(duì)器件的沖擊，延長器件使用壽命；
    （3）靈活的操作方式：數(shù)碼顯示，方便實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話；
    （4）網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線報(bào)警、遠(yuǎn)程無線控制。
集膚伴熱與其它伴熱方式的比較： 

    從表中可以看出，電熱帶和MI電纜這兩種方法較適應(yīng)局部伴熱和短距離伴熱，如對(duì)閥們、閥件、旁通、短節(jié)和站內(nèi)短管線等的加熱和伴熱。對(duì)于中、長距離的管線伴熱，由于單根伴熱電纜功率較小、電源供電點(diǎn)較多，一旦發(fā)生問題，維修較困難，要將所有的保溫層去掉才能更換其電纜。而集膚效應(yīng)伴熱適用于中長距離各種口徑管線的伴熱，它的優(yōu)點(diǎn)是：伴熱功率大、電源供電點(diǎn)少，傳熱效果好，維修方便。因此在各種管線集輸中得到了非常廣泛的應(yīng)用。
    對(duì)于長輸管線的溫度監(jiān)控，報(bào)警，可通過GSM網(wǎng)絡(luò)SMS短信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，具有數(shù)據(jù)傳輸可靠，組網(wǎng)容易，費(fèi)用低廉，系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。集膚效應(yīng)伴熱是當(dāng)前離散遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦硐虢鉀Q方案。