تطبيق تتبع الحرارة الكهربائية للحماية من التجميد والعزل في خطوط أنابيب إمدادات المياه

في فصل الشتاء، إذا تجاوزت درجات الحرارة في مناطق الموانئ ذات خطوط العرض المرتفعة 60 درجة مئوية وظلت أقل من درجة التجمد، فإن خطوط أنابيب إمدادات المياه في الأرصفة تتجمد وتتشقق بشكل متكرر، مما يؤثر بشدة على إمدادات المياه العادية في الأرصفة. تقع أماكن إقامة طاقم الرصيف ومناطق تناول الطعام-في الموقع على الخطوط الأمامية وتضم عددًا كبيرًا من الأفراد. وبعد تجميد خطوط أنابيب إمدادات المياه، يشكل الاعتماد على إمدادات المياه الإضافية لفترات طويلة تحديًا كبيرًا من حيث القوى العاملة والموارد. ولمعالجة هذه المشكلة وضمان معيشة الناس قبل فصل الشتاء، من الضروري حل مشكلة الحفاظ على إمدادات المياه العادية في الأرصفة أثناء الطقس شديد البرودة.

في الحماية التقليدية من التجميد الشتوي لبناء خطوط أنابيب إمدادات المياه والصرف الصحي، غالبًا ما تستخدم التدفئة المساعدة محاليل التتبع الحراري مع الماء الساخن أو البخار كوسيط حراري. ومع ذلك، فإن هذا الحل معقد في التصميم والبناء، ويصعب تشغيله وإدارته. بالنسبة لخطوط أنابيب إمداد المياه والصرف الخارجية لمسافات طويلة-في الأرصفة، تكون تكاليف الاستثمار والتشغيل مرتفعة للغاية، مما يجعلها غير مناسبة للظروف الفعلية للأرصفة. بالمقارنة مع الحلول التقليدية، يوفر تتبع الحرارة الكهربائية مزايا مثل البناء البسيط والسلامة والموثوقية وانخفاض تكاليف الاستثمار والتشغيل. ولذلك، فإن الحل الذي يستخدم طبقات العزل بالإضافة إلى-شريط تتبع الحرارة الكهربائية ذاتي التنظيم أصبح شائعًا بشكل متزايد.

شريط التسخين-ذاتي التنظيم، والمعروف أيضًا باسم-شريط التسخين ذاتي التنظيم (طاقة متغيرة)، عبارة عن عنصر تسخين على شكل شريط-يحد من درجة حرارة التسخين القصوى. وهي مصنوعة من موصل، ومادة عنصر التسخين (PTC)، وطبقة عازلة، ومغلفة في غلاف معدني. تتمتع مادة "PTC" بمعامل درجة حرارة إيجابي للمقاومة؛ تزداد مقاومتها مع درجة الحرارة، وتقل قدرتها الناتجة. عندما تصل درجة الحرارة إلى قيمة معينة، تقترب المقاومة من اللانهاية، وتقترب الطاقة الناتجة من الصفر.

يوضح هذا المثال تركيب شريط تسخين ذاتي التنظيم- على ما يقرب من 300 متر من خط أنابيب إمداد المياه والصرف DN25 PPR في رصيف في شمال شرق الصين، ويغطي أماكن إقامة البحارة وثلاث مناطق لتناول الطعام- في الموقع. تم تركيب شريط التسخين -ذاتي التنظيم لأول مرة على أنبوب الماء PPR باستخدام طريقة تركيب ملفوفة بمسافة 4-5 سم.

وبما أن الشرط الوحيد في الاستخدام الفعلي هو منع خط الأنابيب من التجمد، فإن الحفاظ على درجة حرارة حوالي 59 درجة يعد كافيًا. لذلك، تم اختيار شريط تسخين ذاتي التنظيم-لدرجة الحرارة المنخفضة-، بالإضافة إلى وحدة تحكم في درجة الحرارة للتحكم الدقيق في درجة الحرارة.