第28卷增刊-2 2012年10月建筑科学
BUILDING SCIENCE
Vol.28，Supplement2
Oct．2012
［文章编号］1002-8528（2012）增刊2-0317-05
［中图分类号］TM246［文献标识码］E
安徽安泽电工有限公司研发生产的矿物绝缘加热电缆采用单根或多根合金电热丝作为发热源，高纯度、高温、电熔结晶氧化镁作导热绝缘体，无缝连续不锈钢或铜管作为护套，采用特殊生产工艺制造而成。安泽矿物绝缘加热电缆根据环境和温度要求可以分为以下不同材质的电缆。
1）铜护套矿物绝缘加热电缆
可以满足高温条件和长输管线伴热的需要。最高承受温度可达250ħ；对要求防腐或埋地应用的场合，需加高密度聚乙烯HDPE外护套，最高承受温度可达90ħ；且具有优良的机械强度。
2）铜镍合金护套矿物绝缘加热电缆
铜镍合金护套系列矿物绝缘加热电缆可以满足高温条件和长输管线伴热的需要。其最高承受温度可达400ħ；具有优良的机械强度，耐腐蚀。
3）不锈钢护套矿物绝缘加热电缆
不锈钢护套系列矿物绝缘加热电缆可以满足高温条件和大发热功率（达269W/m）的需要。该系列加热电缆最高承受温度可达650ħ；具有优良的机械强度，耐腐蚀。
4）825全金护套矿物绝缘加热电缆
825全金护套系列矿物绝缘加热电缆可以满足高温条件和大发热功率（达269W/m）的需要。该系列加热电缆最高承受温度可达800ħ；具有优良的机械强度，耐高温和耐腐蚀性能，适应于各种防爆场合和特殊区域。
告警系统
其结构形式有单导和双导矿物绝缘加热电缆，冷端的补偿导线的标准长度是2.1m，尾线采用耐高温的氟塑料电源导线。2安泽矿物绝缘加热电缆特点
安泽矿物绝缘加热电缆由于其结构都是无机物，所以其寿命长，不易老化、抗压强度高、由于其外护套是金属护套，从而决定其长时间运行不会老化、能在高温下长期运行。因此矿物绝缘加热电缆有绝对的优势，具有以下特点：
1）防火：矿物绝缘加热电缆的组成材料均为无极物从而使电缆不可能燃烧，更不可能助燃或在高温时释放出有毒有害气体。
2）防爆：矿物绝缘加热电缆是由无缝的金属护套、紧密压实的矿物质绝缘材料组成的实心结构，从根本上阻止了可燃油气及火焰等侵入，是真正意义上的防爆电缆。
3）防腐：矿物绝缘加热电缆的护套为无缝的金属护套，在选用时可根据工作场合的实际情况选择合适的金属外护套，从根本上避免了电缆的被腐蚀。
4）防渗透：矿物绝缘加热电缆的护套为无缝的金属护套，所以无论是液体还是气体都无法渗入电缆内部。
5）防辐射：矿物绝缘加热电缆的组成材料均为无极物，所以在有辐射的场所工作时电缆的各项性能指标均不会改变。
6）寿命长：矿物绝缘加热电缆的组成材料所具有的特性，决定了电缆不存在绝缘老化的间题，并具
有长期的稳定性。
7）柔软性好：矿物绝缘加热电缆在出厂时经过软化处理，具有极好的柔软性，可自由弯曲。能在窄小空间和不规则外型设备上敷设，为安装施工提供了极大的便利并且安装后线路美观好看。
8）机械强度高：由于电缆的结构所固有的特性使电缆可承受剧烈的机械破坏，在电缆直径在变形
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三分之一的情况下仍可正常工作。
9）因该电缆的发热方式属一串联的电阻型电热元件，因此发热均匀，全长温差极小。
10）发热功率大，一般为50W/m以上，该电缆不像蒸汽加热管线那样因蒸汽停止供应而发生冻结的危险，需要时打开电源即可，不需要经常维护。
11）耐低温，在低温下施工不脆断，易于冬季施工和维修。
12）工程造价低：矿物绝缘加热电缆的体积小，所以敷设时不会增加保温材的用量，而且省略了蒸汽和水伴热的锅炉及水处理系统，并且施工方便、快捷。这都直接的降低了工程的造价。
13）运行费用低：矿物绝缘加热电缆组成的加热系统，能进行远距离控制和遥控及自动控制，并可以通过温控部分保证准确及时的供给被加热物体需要的热量，所以没有额外的热损失和多余的操作人员，保证了最低的运行费用。
14）维护费用低：矿物绝缘加热电缆组成的加热系统，结构简单、寿命长、可靠性高减少了需要维护的元件及时间，在工作环境不是特别恶劣的地方甚至可以免维护而正常使用。
矿物绝缘加热电缆在防爆、防火、防水、防腐蚀、耐辐射等条件恶劣场所及取代传统蒸汽和水伴热，都和以往采用的各种伴热技术及方式有着不可比拟的优点。
3安泽矿物绝缘加热电缆应用
简报器
安泽矿物绝缘加热电缆应用非常广泛，主要有以下几个方面。
1）矿物绝缘加热电缆管道保温防冻系统采用极为可靠的电加热技术，对需要保温防冻的管道、流体或其它工艺设备进行加热，补充流体损失的热量，控制其温度保持在允许的范围内，适用于各种管道系统和工艺设备、阀门、罐体的防冻处理和温度维持。如：建筑给排水管道、生活热水管道、石油输送管道、其它化工食品工业高粘度的液体管道等。 2）矿物绝缘加热电缆融雪化冰系统可用于坡道、桥梁、车行道、人行道、停车场、室外楼梯等室外
设施的融雪化冰，保证行人地区安全。本系统可适用于沥青、混凝土和砖瓦等特殊路面。冬天冰雪为行人和车辆造成的不便以及对建筑物的损害将不复存在。尤其是在盲道上的安装，为盲人在冬季的出行提供安全保证。本系统铺设地区的冰雪在任何时候都能清除，避免了大量撒盐、人工铲雪及冰霜带来的危害。交通事故得以减少，行人和车辆的安全性得以提高。
3）矿物绝缘加热电缆土壤加热系统可以防止土壤冻结，草绿常青。维护，维修成本低，安全可靠。适用于运动场、四季广场、花园草坪的土壤加热，不会破坏绿自然环境，最大限度的降低对已建成的草坪的损害。安装及使用成本非常经济，节省了播种、维护的开支，使草坪在最短时间内恢复使用。
4）矿物绝缘加热电缆产品还特别适用于易燃易爆区域、高辐射区及不便检修、更换而需高可靠长期使用的保温加热场所。
5）矿物绝缘铁路道轨及道岔融雪系统有控制中心、控制柜、环境监测装置、电加热元件、隔离变压器、连接线缆和通道组成。适应于各种类型道岔融雪的需要。当发生降雪或温度变化时，系统可自动或人工启动电加热融雪电路，保证道岔正常转换。系统适应于三相、单行供电，能集中、分散设置，维护工作量小，安装与道岔上的电加热元件使用寿命长达十年以上。
4矿物绝缘电缆加热系统的设计理论
矿物绝缘电缆加热系统的设计理论主要是：根据被加热物体保持一定的工艺温度需要补偿的热量，配备在允许时间内可产生相同热量的矿物绝缘发热电缆，来保证被加热物体可以保持所需的工艺温度而能正常工作。
1）设计使用矿物绝缘加热电缆需要提供的参数
（1）被加热物质的材质、在管道内的流动速度、起始温度、需保持的工作温度。
（2）管道或容器的材质、厚度、直径、长度等几何尺寸和相应阀门、弯头、法兰等附件的大小和数量。
（3）工作环境的最低温度。
（4）保温材料的材质及厚度。
（5）工作场所能够提供的电源容量。
2）各种设施及场所需要的加热热量
（1）管道类及容器类保温、加热所需量计算方法。
①管道保温需要热量计算公式：
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增刊2安泽矿物绝缘发热电缆
W=2.72K（T－t）/E log D/d
式中：W———管道所需热量，W/m；
K———保温层材料的热传导系数，W/mħ；
T———需保持的温度，ħ；
倒立摆t———环境温度，ħ；
E———效率，一般取值为0.7；
D———保温层外径，mm；
d———管道外径，mm。
②管道加热升温需要热量计算公式：
W=（P*S*C*Q）*T/H*E*3600
式中：W———管道所需热量，W/m；
P———管道重量，kg/m；
S———管道比热，J/kgħ；
C———内容物质重量，kg/m；
Q———内容物质比热，J/kgħ；
T———需增加的温度，ħ；
H———允许升温时间，h；
E———效率一般取值为0.7。
③管道每个附件相当于管道长度（m）：见表1。
表1
序号闸阀球心阀球阀蝶阀节能阀法兰弯头托架1 1.3 1.20.80.70.72D 1.5D4D
注：D为管道直径。
④容器保温需要热量计算公式：
Q=λ（T－t）/δE
式中：Q———容器所需热量，W/m2；
λ———保温材料的导热系数，W/mħ；
T———容器需保持的温度，ħ；
t———工作环境最低温度，ħ；
δ———保温层厚度，mm；
E———效率（一般取0.7）。
⑤容器加热升温需要热量计算公式：
W=C*Q*T/1000*E*H*3600
式中：W———容器所需热量，W/m2；
C———容器内容物质重量，kg；
Q———容器内容物质比热，J/kgħ；
T———增加的温度，ħ；
E———效率（一般取0.7）；
H———允许升温时间，h。
⑥升温时的总负荷=加热升温需要热量+3/2保温需要热量。
⑦几种保温材料的导热系数和保温系数：（见表2）
表2
序号保温材料
10ħ时导热系数
（W/mħ）
保温系数1玻璃纤维（管壳、棉毡）0.036 1.0
2岩棉（管壳、棉毡）0.044 1.22
3矿渣棉0.038 1.06
4水泥蛭石管壳0.128 3.6
5珍珠岩管壳0.047 1.31
6硅酸钙0.054 1.50
7石棉松绳0.084 2.33
8泡沫石棉0.04 0.048 1.11 1.33 9聚氨酯泡沫塑料0.0240.67
10发泡塑料0.042 1.17
⑧设计负荷（W/m）=升温时的总负荷*F* FK（见表3）
表3保温材料的厚度及种类修正系数
保温材料的种类修正系数保温材料的厚度修正系数序
号
保温材料
修正系数
（F k）
序
号
保温材
料厚度
修正系数
（F k）
1软木—烘烤过的板0.8119 1.2
2玻璃丝—硬材0.72225 1.0
3氧化镁-85% 1.323380.79
4矿物棉—硬材0.984500.63
5泡沫聚苯乙烯0.725750.4（2）其它场合加热所需的热量。
①道路、坡道及机场跑道：125W/m2；另外在桥面和高架路面地段，考虑到底部损失一些热量，应在上面数字基础上增加25% 30%；一般电缆敷设间距为150mm。
②足球、橄榄球比赛场：110W/m2；一般电缆敷设间距为150mm。
③屋顶排水沟：300W/m2；一般电缆敷设间距为150mm。
④房屋落水管：110W/m2；一般电缆敷设间距为150mm。
5矿物绝缘加热电缆选用
（1）选用矿物绝缘加热电缆的总加热功率应稍大于设计总负荷，但最大不得大于设计总负荷的1.2倍，以免加热功率选取过大而造成温度控制系
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统的动作频繁，而缩短温度控制系统使用寿命。
（2）选用矿物绝缘加热电缆时，一般要综合设计负荷、总负荷、电源总容量、被加热设施的几何尺寸、所选矿物绝缘电缆的长度、电缆安装运行，维护的经济性等方面，来确定所选用矿物绝缘加热电缆的连接方式（串联或并联）、供电方式（单相或三相）、电压方式（单相、星形接法220V或三角形接法380V）敷设方式（平行或螺旋缠绕）。
（3）管道一般选用原则是：6英寸以下内孔的管道配单相“U”型双回路，用单根加热电缆；6英寸以上内孔的管道配三相星形接法，用三根加热电缆。
6矿物绝缘加热电缆的施工及安装
1）工具准备
（1）施工工具：电工工具、钢锯、橡胶锤、割管器、斜口钳、喷灯、组锉、卷尺、压线钳。
（2）测试工具：500V兆欧表、万用表、核相器、测电笔。
（3）辅助材料：密封胶、热熔胶、不锈钢绑带、干净抹布、铝塑胶带、镀锡铜编织接地线、铜卡子（可自制）及铜芯BV线等。
2）材料准备
供应链金融管理（1）电缆应有出厂合格证、其规格型号及电压等级应符合设计要求。
（2）电缆外观完好无损，（无压扁、破损、扭曲及锈蚀现象），有防腐护套的电缆，防腐护套无破损及折裂等损伤。
（3）各种配套用附件齐全好用并应有明显的规格标记，不应有明显锈蚀，边缘处无毛刺。所有紧固件，均应采用铜制或不锈钢制。
3）矿物绝缘加热电缆的敷设、安装
（1）工程上安装使用的矿物绝缘加热电缆，必须经质检部门检验合格，并附有合格证件，方可投入现场使用。
（2）矿物绝缘加热电缆的敷设、安装应由持有电缆工操作证，并进行过有针对性的培训及安全、技术交底的人员进行操作。
（3）电缆敷设时，应在放线架上放线并根据路径长短，组织人员沿电缆途径间隔准备好，每个转弯处需要有人看护防止电缆打折，严禁在地上及有尖锐突起的表面拖动电缆。乙酰丙酮铱
电缆在沟内、竖井内其两端处、中间接头处、过管处或可能产生振动的联接用电设备处，均应留有适当的余量，通常要在允许的场合设置“S”形或“Ω”形膨胀弯，其曲率半径R不小于6倍的电缆外径，膨胀弯的做法如图1所示
。
图1膨胀弯的做法
要注意电缆的弯曲半径应符合产品规定或设计要求，产品无规定或设计未要求时，电缆允许最小弯曲半径见表4。
表4矿物绝缘电缆允许最小弯曲半径单位：mm
电缆外径D D＜77≤
D＜1212≤D＜15D≥15电缆内侧最小
插卡式摄像机
弯曲半径
2D3D4D6D （4）矿物绝缘加热电缆在管道上的安装：
图2
①一般安装在管道的下方，用耐高温铝箔胶带粘贴在管道上，并且边敷设边粘贴，并用力压实使之与管道紧密接触，如果是直径较大管道每隔一定距离要用不锈钢卡子固定一次。
②采用螺旋缠绕法敷设，会使安装工作和检修变得麻烦，因此在管道上不提倡使用。
③对于管道的各种附件在安装电缆时，要充分考虑到日后的可能拆换工作，并要避开附件的正下方，以防管道内物质渗漏时损坏电缆。
（5）矿物绝缘加热电缆在容器上的安装：
①在容器表面选好合适的固定电缆的方式，有条件的可在表面焊接合适的固定电缆用元件。但无论采用哪种固定方式，都要求电缆必需和被加热表面接触严密。
②敷设方式主要推荐螺旋缠绕法敷设和竖立缠绕法两种。
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增刊2安泽矿物绝缘发热电缆
③同样对于容器的附件要充分考虑到日后的可能拆换工作，并要避开附件的正下方，以防管道内物质渗漏时损坏电缆
。图3
（6）矿物绝缘加热电缆在其他使用环境中的安装：
①一般采用先铺设金属网作骨架，然后再将电
缆固定在金属网上的固定方式来固定电缆。
②电缆的敷设间距一般参照电缆的设计图纸规定。
③对于矿物绝缘加热电缆与被加热物质直接接触的加热方式，一定要充分考虑电缆的外护套耐腐蚀能力，
在加热温度较低情况下可选用外加防腐性护套的电缆。
4）接头
矿物绝缘加热电缆一般不推荐加接中间接头，但在特殊情况下接头的做法可以参照终端接头的做法。
5）矿物绝缘加热电缆的试运行
（1）电缆所有接头已施工完毕；和开关及设备的所有连接已完毕；用摇表复测绝缘电阻不应小于100M Ω，送电后运行24h 无异常现象，可停电进行保温层和防水层施工，保温层和防水层要干燥且要
保证其材质和厚度，安装时要注意防止损坏矿物绝缘加热电缆。
（2）在做防水及保温层时所有的电缆接头都必需裸露在防水及保温层外面，以便于检修。（3）保温层和防水层施工完毕后，需挂标示牌并重新测试，测试合格后方可送电，运行24h 后，可
以办理工程交接手续，
工程宣告完毕。6）矿物绝缘加热电缆的安装使用注意事项（1）在安装施工时，要仔细小心不能损伤电缆的外护套。
（2）安装和存放电缆时，要避免化学侵蚀和机械损伤，矿物绝缘加热电缆尽量不要承受过大的拉力，严禁冲击、捶打。
（3）矿物绝缘加热电缆敷设时要求和被加热物体必需紧密接触并尽量加大接触面积，以减少热量损失并能延长电缆使用寿命。
（4）矿物绝缘加热电缆敷设时，严禁交叉、重叠、打折以防过热，减少使用寿命。（5）敷设矿物绝缘加热电缆的表面要求无油污、杂物及锐利的棱边锐角，若有应打磨光滑，再粘上铝箔胶带以防污染、损坏电缆。
（6）矿物绝缘加热电缆安装后，严禁电焊、气焊作业以防损坏电缆。
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