一：設計說(shuō)明：
1.本電伴熱適用范圍:適用于室內外管道、容器、罐體等儲運系統、設備保溫和防凍。
2.電伴熱工程建議應在供貨方的指導下進(jìn)行安裝施工,并做好詳細的工程進(jìn)展記錄表.
3.電伴熱防凍系統設計原理：利用電熱來(lái)補充輸水或貯水過(guò)程中所散失的熱量，以維持水溫在一定的范圍內，達到保溫和防凍的目的，所以電伴熱仍需要有絕熱層、防潮層和保護層。
4.電伴熱防凍系統總體設計旨在經(jīng)濟的滿(mǎn)足管道流體（如：水）系統防凍（降粘及防堵），從功能性、可實(shí)現性、經(jīng)濟性的角度出發(fā)，達到防凍（降粘及防堵）的效果。
最低氣象溫度標準和防凍標準：
北京地區氣象參數（極端平均最低溫度TA=-17.1℃）；維持設備的水不結冰狀態(tài)，采用管道水系統維持在5℃的標準。計算管道最大的散熱功率。
設計需要確定的工藝參數
1) 管道要求的維持溫度TM(℃)；
2) 當地最低環(huán)境溫度TA(℃)；
3) 管道的外徑D(mm)；
4) 容器的表面積S(m2)；
5) 管道的保溫材料品種及厚度(mm)；
6) 管道是在室內或室外屬于什么工作區域。
二、系統設計：
2.1散熱量計算
散熱量計算有兩種方法：一查表法；二是按公式直接計算法。
2.1.1.查表法
首先根據需要伴熱的維持溫度TM和最低環(huán)境溫度TA
計算溫差：ΔT
ΔT＝TM-TA
　　　根據ΔT查金屬管道散熱量（QB）見(jiàn)附表一
　　　　　　或設備散熱量（QP）見(jiàn)附表二
　　　根據查得的QB或QP按下式計算出實(shí)際的散熱量
　　　管道QTB＝＝f×QB
     平壁設備QTP＝f×QP

式中：TM--需要伴熱的維持溫度（℃）
　　　TA--極端平均最低溫度（℃），室內有空調的按室內空調最低溫度計算
　　　QTB--管道實(shí)際需要伴熱熱量（W/m)
      QTP--平壁實(shí)際需要伴熱熱量（W/m)
　　　f----保溫材料修正參數見(jiàn)附表三
2.1.2.直接計算方法：
管道QTB={[2π(TM-TA) ]/［( LnD2/D1）1/λ+2/( D2α)]}×1.3 ………(1)
設備QTP=[(TM-TA)/(δ/λ+1/α)] ×1.3 ……………………………　　　(2)式中：
TM--需要伴熱的維持溫度（℃）
TA--極端平均最低溫度（℃），室內有空調的按室內空調最低溫度計算
λ--保溫材料的導熱系數，(W/m℃)
D1--保溫層內徑(mm)，(管道外徑)
D0--保溫層外徑(mm)
δ--保溫層厚度(mm)
Ln--自然對數
α--保溫層外表面向大氣的散熱系數(W/㎡℃)與風(fēng)速ω(m/s)有關(guān)
　　α=1.163(6+ω1/2) W/( ㎡℃ ) …………………………(3)
1.3--安全系數
2.1.3.管道材質(zhì)修正系數
不同材質(zhì)的導熱系數不同，在同等TM的情況下所需功率不同，修正系數f,見(jiàn)附表四；
QTB、QTP值的條件是鋼材，如材質(zhì)變動(dòng)應乘以材質(zhì)修正系數。
   Q=Qt×f W/m ………………………………………(4)
式中：
Q--表示最后確定的總實(shí)際需要伴熱熱量（W/m)
Qt--表示代表QTB、QTP伴熱熱量（W/m)
f----保溫材料修正參數見(jiàn)附表三
2.2確定電伴熱帶的功率及長(cháng)度：
　　
2.2.1.計算所需伴熱電纜的總長(cháng)度L
A：計算管道所需伴熱電纜的總長(cháng)度L1
用Q值（QTB、QTP）來(lái)選擇合適規格的伴熱電纜，并確定每米管道Lg所用伴熱電纜的長(cháng)度和敷設方法。
Lg=Q/QM （m)……………………………………………(4)
式中：
Lg--表示每米管道所用伴熱電纜的長(cháng)度（m)
Q--表示最后確定的總實(shí)際需要伴熱熱量（W/m)
QM--表示某一規格伴熱電纜在維持溫度TV時(shí)的輸出功率（W/m）
Lg小于1時(shí)，每米管道采用的伴熱電纜小于1m無(wú)法敷設，所以L(fǎng)g不能小于1。
Lg等于1時(shí)，則每米管道采用1 m該規格的伴熱電纜，單根直線(xiàn)敷設。
Lg等于n時(shí)(n為整數)，則每米管道采用n根這種規格的伴熱電纜，n根直線(xiàn)敷設。
Lg大于1且不等于n ，可采用螺旋卷繞敷設，節距為L(cháng)S（m）
LS=π（D+d）/（Lg2-1）0.5 m ………………………(6)
式中：
D為管道外徑（m）
d為伴熱電纜厚度（m）
管道部分用伴熱電纜長(cháng)度，為：
L1＝管道總長(cháng)度×Lg （m）………………………………(7)

B：平面部分用伴熱電纜長(cháng)度L2
1) 每平方米表面應敷設伴熱電纜長(cháng)度為：
Lp=（Qp×f）/ QM 　　m/㎡
2) Lp≥3，即每㎡面積須敷設不短于3m長(cháng)度的伴熱電纜。
3) 平面部分用伴熱電纜長(cháng)度為：
L2=S×Lp m…………………………………………………(8)
S為散熱平面面積（m2）。當管徑大于600mm時(shí)可當作平面容器處理。

C：管道附件用伴熱電纜長(cháng)度
管道附件的熱損失可換算成一定長(cháng)度相同管徑管道的熱損失，所需電纜應敷設在相應附件上。
管道附件所需伴熱電纜長(cháng)度 = 附件散熱系數×每米管道所需同種電纜長(cháng)度
1) 每個(gè)閥門(mén)所需電纜長(cháng)度Lf,為：
Lf=kf×Lg………………………………………………………（9)
式中，kf為閥門(mén)散熱系數
閥門(mén)散熱系數
閥門(mén)品種 　閘 閥 　蝶 閥 　球 閥 　球心閥
散熱系數 　1.5 　　0.9 　　　1.0　 1.4
2) 每個(gè)管道其他附件所需電纜長(cháng)度Lj為：
Lj=kj×Lg …………………………………………………（10)
式中，kj為其他附件散熱系數
管道附件散熱系數
附件項目 　法蘭 彎頭 直型接頭 T型接頭 托架 吊架
散熱系數 　2 　　2 　　2　　　　 3　　 3 　　3
D：接頭留用長(cháng)度L3
1) 每個(gè)電源引入端預留1m；
2) 每個(gè)尾端留0.5m；
3) 每個(gè)直型或T型接線(xiàn)盒預留0.5m；
4) 備用（按工程需要）；
所需伴熱電纜總長(cháng)度L為（增加10%的安全系數）， L = （L1+L2+Lf+Lj+L3）×1.1
三：電熱帶選型：
　在選擇電熱帶產(chǎn)品時(shí)，應綜合考慮各種因素，如適用性、經(jīng)濟性、供電條件等，具體方法如下：
3.1 根據管道維持溫度及偶然性的最高操作溫度選定電熱帶的耐溫等級和發(fā)熱等級。
　根據管道可能經(jīng)受的最高溫度來(lái)選擇相應最高暴露溫度的電熱帶，確定管道是否會(huì )出現偶發(fā)性升溫(如蒸汽、熱水、熱油清掃管道)及最高溫度，所選電熱帶的最高暴露溫度應不低于偶發(fā)性溫升。如偶發(fā)性溫升高于最高暴露溫度，可在進(jìn)行熱工估算后，調整安裝方法，即在電熱帶與管道之間加一層適當厚度的保溫層，以緩解偶發(fā)溫升對電熱帶的影響。
3.2根據功率—溫度曲線(xiàn)選擇電熱帶功率
　　選擇電熱帶的輸出功率，不是以標稱(chēng)功率為依據，而是以系統維持溫度時(shí)電熱帶必須輸出的功率為依據。
選擇電熱帶的溫度等級及伴熱功率與系統所需的維持溫度有直接關(guān)系，應選用最高表面溫度高于系統維持溫度（例如20℃）并能補償體系熱損失的電熱帶。
3.3單一電源最大電熱帶的確定
　 　從同一個(gè)電源接線(xiàn)盒引出的所有各段伴熱電纜的長(cháng)度之和，稱(chēng)為單一電源最大伴熱電纜長(cháng)度。據此選擇過(guò)流保護開(kāi)關(guān)的容量。根據管道分布及支線(xiàn)長(cháng)短選用電熱帶，低功率電熱帶單根使用長(cháng)度較大，適合較長(cháng)的支線(xiàn)使用，若一根的功率不夠可用多根。
3.4 電熱帶結構的選擇
　　根據安裝環(huán)境和條件進(jìn)行結構選擇
　　1）在塑料或表面涂有油漆，而不能可靠接地的容器和管道上選用屏蔽型產(chǎn)品。
　　2）在易燃易爆地區，或管內介質(zhì)是易燃易爆介質(zhì)，應選用屏蔽型防爆電伴熱產(chǎn)品。
　　3）管道內介質(zhì)如有腐蝕性，或電纜有可能接觸腐蝕屏蔽層的化學(xué)品，則應采用防護型產(chǎn)品。
3.5 其他事項
1）電伴熱帶的電源接線(xiàn)截面要大于伴熱電纜導體截面。
2）熔斷器、空氣開(kāi)關(guān)要選擇適中，要考慮大于全線(xiàn)起動(dòng)電流。
3）易燃易爆地區必須采用專(zhuān)用的電源接線(xiàn)盒，中間接線(xiàn)盒和終端等專(zhuān)用附件。
4 ) 根據電源容量、電壓、電網(wǎng)平衡狀態(tài)，確定采用單相供電或三相供電及電壓等級。
5 ) 管道周?chē)h(huán)境是否便于電纜安裝，確定電伴熱帶，采用直線(xiàn)敷設還是螺旋敷設。
四：電伴熱系統圖
4.1 電伴熱系統圖繪制原則
1）每個(gè)單一電源供電的電伴熱系統，應繪制各自的電伴熱系統圖。
2）電伴熱系統圖以該被伴熱管道配管圖為依據，用軸側投影圖表示。
3）電伴熱系統圖是示意圖，可以不按比例繪制。
4.2 電伴熱系統圖圖示要求
1）電伴熱系統圖應列出管道編號、管徑、材質(zhì)，保溫材質(zhì)和保溫厚度；
2）應標出管道上的閥門(mén)、管件、支架、法蘭的位置及管道的長(cháng)度，同時(shí)標出接線(xiàn)盒的位置；
3）列出管內介質(zhì)的名稱(chēng)、操作溫度，維持溫度，可能最高溫度，最低環(huán)境溫度、溫差、散熱損　
失、危險區域分類(lèi)；
4) 列出電伴熱帶的規格，數量及其在維持溫度時(shí)的發(fā)熱量以及電器設備的數量、規格、型號及其他附件。
五：電伴熱設施的安裝
5.1 安裝前的準備
1) 所有電伴熱帶均須進(jìn)行電路連續性和絕緣性能的測試，不符合規定的不能使用。
2) 電氣設備和控制設備均須進(jìn)行外觀(guān)檢查，有變形、有裂紋，器件不全又無(wú)法修復的，不能使用。
3) 安裝前，應先按照電伴熱系統圖，逐一核對管道編號、管道規格、工藝條件、電伴熱帶參數、規格型號、電氣設備和控制設備規格型號，確認無(wú)誤后，才能進(jìn)行安裝。
4) 沒(méi)有產(chǎn)品標記，或標記模糊不清，無(wú)法辨認的產(chǎn)品，不能安裝。
5) 電伴熱系統安裝前，被伴熱管道必須全部施工完畢，并經(jīng)水壓試驗(或/和氣密試驗)檢查合格。
5.2 安裝注意事項
1) 電熱帶安裝時(shí)，不要在地面上拖拉，以免被鋒銳物損壞。不要與高溫物體接觸，防止電焊熔渣濺落到電熱帶上。
2) 電熱帶有良好的柔性，但不允許硬折，需要彎曲時(shí)，彎曲半徑不得小于伴熱電纜厚度的6倍。
3) 電熱帶嚴禁用重物硬砸，如被砸 伴熱電纜應重新進(jìn)行電氣測試，合格后才能使用。
4) 電熱帶應與被伴熱管道(或設備)貼緊并固定，以提高伴熱效率。固定電伴熱帶時(shí)應用專(zhuān)用尼龍扎帶，嚴禁用金屬絲綁扎。
5）非金屬管道應在管外壁與伴熱電纜之間貼一層鋁膠帶，用來(lái)增大接觸傳熱面積。
6) 電熱帶的安裝要充分考慮管道附件(或設備)的拆卸可能性，且電伴熱帶又不需要被切斷。電熱帶被剪斷或接頭時(shí)要注意接頭的密封。
7) 每米管道熱損失大于每米伴熱電纜輸出功率時(shí)，采用纏繞方式，以利維修時(shí)拆卸。
8）法蘭處易產(chǎn)生泄漏，纏繞電伴熱帶時(shí)，應避開(kāi)其正下方。
9) 電熱帶在管道上的安裝方法與固定，扎帶材料應根據管道的溫度選用。
10) 電熱帶安裝完畢后，必須逐個(gè)回路進(jìn)行電氣測試合格后，再進(jìn)行通電試驗，檢查電熱帶發(fā)熱情況。確認正常后，才允許保溫。
11) 保溫材料應干燥。潮濕的保溫材料不但影響伴熱效果，還會(huì )導至對電熱帶的腐蝕，縮短使用壽命，未包外保護層的保溫管道，被雨雪澆濕后，應風(fēng)干后再施工外保護層。
12) 伴熱系統施工完畢，應在管道的外保護層，做出明顯的電伴熱標記，以提醒人們注意。
13) 電熱帶安裝時(shí)，當電纜一端接入電源前應將母線(xiàn)另一端用配套的封頭套封好，兩條母線(xiàn)不得短路。
14) 多回路電熱帶從同一接線(xiàn)盒接出時(shí)，各母線(xiàn)都要有絕緣套隔離，以防短路。
15) 接線(xiàn)盒應密封，防止雨水進(jìn)入。
5.4電伴熱系統的現場(chǎng)測試與檢查
1) 電熱帶的連續性和絕緣電阻，用1000V搖表檢查，系統絕緣電阻大于50MΩ為合格。
2) 電熱帶安裝完畢，每個(gè)電伴熱回路的測試結果應有記錄和報告。
3) 檢查人員應按照工程規定對伴熱系統的安裝進(jìn)行中間檢查和最終核實(shí)、驗收。
六：相關(guān)電氣設計：
設計電伴熱配電系統時(shí)，電熱帶應與過(guò)載、短路、漏電保護和溫度保護裝置配合，并應符合我國有關(guān)電氣規范要求。
6.1單一電源電熱帶長(cháng)度的定義如下圖：
變功率單一電源電熱帶最大使用長(cháng)度與過(guò)流保護開(kāi)關(guān)的容量關(guān)系可查電伴熱編制說(shuō)明，當實(shí)際過(guò)流保護開(kāi)關(guān)容量介于兩檔之間，應選用容量大的一檔。
6.2電路對地漏電保護
每條電熱帶線(xiàn)路應采用30MA對地漏電開(kāi)關(guān)做電氣保護。特別是防爆區、危險區或腐蝕區，和管道需要經(jīng)常維修和電熱帶易受到機械損壞的區域。