JPS6313075B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6313075B2 JPS6313075B2 JP54048324A JP4832479A JPS6313075B2 JP S6313075 B2 JPS6313075 B2 JP S6313075B2 JP 54048324 A JP54048324 A JP 54048324A JP 4832479 A JP4832479 A JP 4832479A JP S6313075 B2 JPS6313075 B2 JP S6313075B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipeline
- tube
- outer tube
- outer tubes
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Pipe Accessories (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内外管を往復導体として発熱させ、内
管を輸送管として使用する電気加熱パイプライン
において、内外管の発熱を保温に利用し、また内
外管の熱膨張のちがいに由来するひずみを小さく
するため内外管の温度差を減少するようにするも
のであり、さらに長さ方向のパイプラインの保温
の不均一等による温度変動をできるだけ少くしよ
うとするものである。
管を輸送管として使用する電気加熱パイプライン
において、内外管の発熱を保温に利用し、また内
外管の熱膨張のちがいに由来するひずみを小さく
するため内外管の温度差を減少するようにするも
のであり、さらに長さ方向のパイプラインの保温
の不均一等による温度変動をできるだけ少くしよ
うとするものである。
第１図は本発明のパイプラインの長さ方向の横
断面図、第２図は第１図Ａ部の拡大図である。
断面図、第２図は第１図Ａ部の拡大図である。
これらの図において内管１は流体２３を輸送す
る電導性をもつパイプ、２はその外管であつて、
強磁性体である鋼管で作られている。３は交流電
源でその両端子の一つは外管２とそのほぼ中央部
５において直接接続され、他の一つは外管に設け
られた密封形絶縁ブツシング１１を貫通する導体
６によつて内管のほぼ中央部に設けられ左端子４
と接続される。内外管のほぼ中央部に電源を接続
することの意味は、例えば第２図に示す左右に分
流する電流８，９をできるだけ等しくして、左右
の発熱を等しくなるようにし、第１図に示される
各ユニツトの両端の、例えば１７，１８の電位を
ほぼ等しくして、多くのユニツトを絶縁フランジ
なしに逐次電気的に接続しても各ユニツトの電気
的諸値の変化ができるだけないようにするためで
ある。内外管は絶縁スペーサ２０によつて電気的
短絡を防止している。第１図では交流電源３およ
び３′より給電される２本のユニツトを示してい
るが、ユニツトは１本でも多数本でもよい。１つ
のユニツトの長さは通常10数ｍから数100mまで
である。そして各ユニツトの内外管はその両端で
（電源３のユニツトでは１７，１８で、電源３′の
ユニツトでは１８，１９で）、電気的に接続され
ている。
る電導性をもつパイプ、２はその外管であつて、
強磁性体である鋼管で作られている。３は交流電
源でその両端子の一つは外管２とそのほぼ中央部
５において直接接続され、他の一つは外管に設け
られた密封形絶縁ブツシング１１を貫通する導体
６によつて内管のほぼ中央部に設けられ左端子４
と接続される。内外管のほぼ中央部に電源を接続
することの意味は、例えば第２図に示す左右に分
流する電流８，９をできるだけ等しくして、左右
の発熱を等しくなるようにし、第１図に示される
各ユニツトの両端の、例えば１７，１８の電位を
ほぼ等しくして、多くのユニツトを絶縁フランジ
なしに逐次電気的に接続しても各ユニツトの電気
的諸値の変化ができるだけないようにするためで
ある。内外管は絶縁スペーサ２０によつて電気的
短絡を防止している。第１図では交流電源３およ
び３′より給電される２本のユニツトを示してい
るが、ユニツトは１本でも多数本でもよい。１つ
のユニツトの長さは通常10数ｍから数100mまで
である。そして各ユニツトの内外管はその両端で
（電源３のユニツトでは１７，１８で、電源３′の
ユニツトでは１８，１９で）、電気的に接続され
ている。
さてこのような電気回路では、交流電源３より
の電流１０は内外管を回路として８，９のように
分流するが、もし外管２が強磁性鋼管であり、そ
の肉厚ｔ（cm）が、この強磁性管の抵抗率ρ（Ω
cm）、透磁率μ、電源周波数をｆ（Hz）としたと
き、交流電流の表皮の深さＳ（cm）と呼ばれる値 Ｓ＝5030√ （cm） (1) に対し ｔ＞2S (2) の関係にあるときは、外管２に流れる交流電流は
該管の内表皮付近のみに集中してよく発熱し同時
に、該管の外表面に電圧は実質的に現われず、そ
の外表面を数多くの点で接地又は金属接触しても
これらの点で人蓄に有害な、又は燃焼性ガスを発
火させるような電流を発生しない。従つてこのよ
うな回路をその外周に特に電気的絶縁層を設けな
くても発熱回路として利用でき、流体２３の加
熱、保温に利用できる。
の電流１０は内外管を回路として８，９のように
分流するが、もし外管２が強磁性鋼管であり、そ
の肉厚ｔ（cm）が、この強磁性管の抵抗率ρ（Ω
cm）、透磁率μ、電源周波数をｆ（Hz）としたと
き、交流電流の表皮の深さＳ（cm）と呼ばれる値 Ｓ＝5030√ （cm） (1) に対し ｔ＞2S (2) の関係にあるときは、外管２に流れる交流電流は
該管の内表皮付近のみに集中してよく発熱し同時
に、該管の外表面に電圧は実質的に現われず、そ
の外表面を数多くの点で接地又は金属接触しても
これらの点で人蓄に有害な、又は燃焼性ガスを発
火させるような電流を発生しない。従つてこのよ
うな回路をその外周に特に電気的絶縁層を設けな
くても発熱回路として利用でき、流体２３の加
熱、保温に利用できる。
流体２３を冷い状態から加熱昇温するときは、
内管１に発生する熱はそのまま加熱、保温に利用
できるが、外管２に発生する熱を流体２３に伝え
るためには、内外管間の間隙２２を通過させなけ
ればならない。従つて内外管１，２間には温度差
ができる。この温度差をできるだけ少なくするた
めに通常10〜30mmの間隙２２に電気的には絶縁物
であるが、空気よりは伝熱性良好である物質を充
填するのが望ましい。前記スペーサ２０をこの内
外管の伝熱に利用するのもよい。また、内外管の
温度差が大きいと内外管の間にひずみが生じるか
ら、これを防止するために、間隙２２に前記物質
を充填するのが望ましい。前記充填物質の種類は
パイプラインの保持温度電源電圧等によつて変化
するが、電源電圧が比較的低い数10Vまでは伝熱
セメントのような固体でもよい。保持温度が100
℃以下と比較的低く、電圧が数100V以上と高い
場合には変圧器油が利用できるし、保持温度が
100℃以上ではエチレングリコール、シリコンオ
イル既知の液体熱媒体等が利用できる。液体の熱
伝導率は0.2KCal／mh℃前後であるから余り高
くないが、高温では発生する対流の助けによつて
見掛の熱伝導率は前記の値より遥かに大きくな
る。
内管１に発生する熱はそのまま加熱、保温に利用
できるが、外管２に発生する熱を流体２３に伝え
るためには、内外管間の間隙２２を通過させなけ
ればならない。従つて内外管１，２間には温度差
ができる。この温度差をできるだけ少なくするた
めに通常10〜30mmの間隙２２に電気的には絶縁物
であるが、空気よりは伝熱性良好である物質を充
填するのが望ましい。前記スペーサ２０をこの内
外管の伝熱に利用するのもよい。また、内外管の
温度差が大きいと内外管の間にひずみが生じるか
ら、これを防止するために、間隙２２に前記物質
を充填するのが望ましい。前記充填物質の種類は
パイプラインの保持温度電源電圧等によつて変化
するが、電源電圧が比較的低い数10Vまでは伝熱
セメントのような固体でもよい。保持温度が100
℃以下と比較的低く、電圧が数100V以上と高い
場合には変圧器油が利用できるし、保持温度が
100℃以上ではエチレングリコール、シリコンオ
イル既知の液体熱媒体等が利用できる。液体の熱
伝導率は0.2KCal／mh℃前後であるから余り高
くないが、高温では発生する対流の助けによつて
見掛の熱伝導率は前記の値より遥かに大きくな
る。
本発明では内外管の間に、それらの間の熱伝達
を良くする充填物をその間に充填するから、これ
らに発生する熱を外部に逃がさないようにするた
めに外管の外側に保温層が必要である。パイプラ
インを土中に埋設する場合には土をそのまま保温
層として利用しうる場合もあるが、積極的に発泡
体、グラスウール等の保温層を設けるのが好まし
い。
を良くする充填物をその間に充填するから、これ
らに発生する熱を外部に逃がさないようにするた
めに外管の外側に保温層が必要である。パイプラ
インを土中に埋設する場合には土をそのまま保温
層として利用しうる場合もあるが、積極的に発泡
体、グラスウール等の保温層を設けるのが好まし
い。
第１，２図では省略したが、通常このようなパ
イプラインでは外管２の外側には保温層がある。
この保温層はパイプラインの長さ方向にはどうし
ても不均一となり、パイプラインが全長にわたつ
て地上に存在し、周囲温度が均一のときでもパイ
プラインの長さ方向に±10％程度の温度差ができ
る。このような温度変動は硫黄パイプラインのよ
うな輸送可能温度範囲が140〜160℃と小さい場
合、特にその流動が停滞した時トラブル発生の原
因となる。従つてこのような温度変動を避けるに
は間隙２２の充填物質を液体として第１図に示す
ようにポンプ１２、パイピング１３を使つて、パ
イプラインの一端１４より流入させ、他の一端１
５より、必要ならば或程度の加熱もでき、液体を
清浄にでき又は貯液できるような装置２１を通つ
てポンプ１２に還流させて、パイプラインの長さ
方向の温度差を少なくできる。
イプラインでは外管２の外側には保温層がある。
この保温層はパイプラインの長さ方向にはどうし
ても不均一となり、パイプラインが全長にわたつ
て地上に存在し、周囲温度が均一のときでもパイ
プラインの長さ方向に±10％程度の温度差ができ
る。このような温度変動は硫黄パイプラインのよ
うな輸送可能温度範囲が140〜160℃と小さい場
合、特にその流動が停滞した時トラブル発生の原
因となる。従つてこのような温度変動を避けるに
は間隙２２の充填物質を液体として第１図に示す
ようにポンプ１２、パイピング１３を使つて、パ
イプラインの一端１４より流入させ、他の一端１
５より、必要ならば或程度の加熱もでき、液体を
清浄にでき又は貯液できるような装置２１を通つ
てポンプ１２に還流させて、パイプラインの長さ
方向の温度差を少なくできる。
このようにパイプライン中の被加熱流体がパイ
プライン中に停滞したかそれに近い時、パイプラ
インに沿つてその温度を均一化するために、パイ
プラインに沿つて少量の流体を流動させて、長さ
方向の温度を均一化させる方法は、本発明者の発
明にかかる特公昭50―21010号に記載されており、
本発明はその方法の一実施態様ともいえるが、本
発明においては流体は電気絶縁物に限られる。
プライン中に停滞したかそれに近い時、パイプラ
インに沿つてその温度を均一化するために、パイ
プラインに沿つて少量の流体を流動させて、長さ
方向の温度を均一化させる方法は、本発明者の発
明にかかる特公昭50―21010号に記載されており、
本発明はその方法の一実施態様ともいえるが、本
発明においては流体は電気絶縁物に限られる。
さて第１図の渡り配管１６は電気的接続手段１
８に流体を通すような孔があれば不要なものであ
る。しかしプレフアブのユニツトを連結してパイ
プラインを組立てるときは、このような渡り配管
による連結を可能にしておけば便利なこともあ
る。
８に流体を通すような孔があれば不要なものであ
る。しかしプレフアブのユニツトを連結してパイ
プラインを組立てるときは、このような渡り配管
による連結を可能にしておけば便利なこともあ
る。
以上にのべたように、本発明方法によればパイ
プラインへの直接通電加熱方式でありながら、パ
イプライン外表面への電圧、電流の漏出も限定で
き、しかもパイプラインの半径方向、長さ方向の
温度の平均化、すなわちバランスが可能になる。
また間隙部に使用する伝熱物質として耐熱性液体
熱媒を使用すればパイプラインの保持温度を350
℃までと、従来の電気加熱パイプラインの上限約
200℃を遥かに超えることができる。
プラインへの直接通電加熱方式でありながら、パ
イプライン外表面への電圧、電流の漏出も限定で
き、しかもパイプラインの半径方向、長さ方向の
温度の平均化、すなわちバランスが可能になる。
また間隙部に使用する伝熱物質として耐熱性液体
熱媒を使用すればパイプラインの保持温度を350
℃までと、従来の電気加熱パイプラインの上限約
200℃を遥かに超えることができる。
第１図は本発明パイプラインの長さ方向の断面
略図で、第２図は第１図Ａ部の拡大図である。こ
れらの図面において数字は次のものを表わす。 １は流体輸送内管、２は電流通路の一部となる
外管、３は交流電源、４，５は接続端子、６，７
は接続導体、８，９，１０は交流電源よりの電
流、１１は密封形絶縁ブツシング、１２は循環ポ
ンプ、１３はその配管、１４，１５は配管１３と
外管の接続点、１６は循環液の渡り配管、１７，
１８，１９は内外管１，２の電気接続、２０は絶
縁スペーサ、２１は循環液貯槽兼清浄装置兼加熱
装置、２２は環状間隙、２３は輸送流体。
略図で、第２図は第１図Ａ部の拡大図である。こ
れらの図面において数字は次のものを表わす。 １は流体輸送内管、２は電流通路の一部となる
外管、３は交流電源、４，５は接続端子、６，７
は接続導体、８，９，１０は交流電源よりの電
流、１１は密封形絶縁ブツシング、１２は循環ポ
ンプ、１３はその配管、１４，１５は配管１３と
外管の接続点、１６は循環液の渡り配管、１７，
１８，１９は内外管１，２の電気接続、２０は絶
縁スペーサ、２１は循環液貯槽兼清浄装置兼加熱
装置、２２は環状間隙、２３は輸送流体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 加熱保温が必要である流体を通す導電性の内
管にこれにほぼ同心の外管を設置し、前記内外管
の両端を電気的に接続し、前記内外管のほぼ中央
部にそれぞれ電気端子を設け、前記内管端子と交
流電源を結ぶ導体が外管に設けられた絶縁ブツシ
ングを貫通するようにして、前記内外管の２端子
と交流電源端子を電気的に接続して、電気回路を
形成し、前記外管を強磁性鋼管としその肉厚を該
外管に流れる交流電流の表皮の深さの２倍以上に
し、さらに内外管の環状間隙部には熱伝導は空気
に較べて良好であるが、電気的には絶縁性の物質
を充填し前記外管の外側に保温層を設けたパイプ
ラインユニツトを少なくとも１つ含むことを特徴
とする温度イコライザー付電気加熱パイプライ
ン。 ２ 第１項記載のパイプラインが前記パイプライ
ンユニツトを２以上連結して含む前記パイプライ
ン。 ３ 第１項又は第２項記載のパイプラインにおい
て前記パイプラインユニツトの内外管の環状間隙
部に充填する物質を伝熱セメントとしてなる前記
パイプライン。 ４ 第１項又は第２項記載のパイプラインにおい
て、前記パイプラインユニツトの内外管の環状間
隙部に充填する物質を熱伝導が空気に比べて良好
であるが電気的には絶縁性のスペーサを間隔をお
いて充填したものであることを特徴とする前記パ
イプライン。 ５ 第１項又は第２項記載のパイプラインにおい
て、前記パイプラインユニツトの内外管の環状間
隙部に充填する物質を流体好ましくは液体として
なる前記パイプライン。 ６ 加熱保温が必要である流体を通す導電性の内
管にこれにほぼ同心の外管を設置し、前記内外管
の両端を電気的に接続し、前記内外管のほぼ中央
部にそれぞれ電気端子を設け、前記内管端子と交
流電源を結ぶ導体が外管に設けられた絶縁ブツシ
ングを貫通するようにして、前記内外管の２端子
と交流電源端子を電気的に接続して、電気回路を
形成し、前記外管を強磁性鋼管としその肉厚を該
外管に流れる交流電流の表皮の深さの２倍以上に
し、さらに内外管の環状間隙部には熱伝導は空気
に比べて良好であるが、電気的には絶縁性の流体
を充填し前記外管の外側に熱絶縁を設けたパイプ
ラインユニツトを少なくとも１つ含み前記流体を
パイプラインの長さ方向に流動させるようにした
ことを特徴とする温度イコライザー付電気加熱パ
イプライン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4832479A JPS55142200A (en) | 1979-04-19 | 1979-04-19 | Electrically heated pipeline with temperature equalizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4832479A JPS55142200A (en) | 1979-04-19 | 1979-04-19 | Electrically heated pipeline with temperature equalizer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55142200A JPS55142200A (en) | 1980-11-06 |
| JPS6313075B2 true JPS6313075B2 (ja) | 1988-03-23 |
Family
ID=12800225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4832479A Granted JPS55142200A (en) | 1979-04-19 | 1979-04-19 | Electrically heated pipeline with temperature equalizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55142200A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57117000A (en) * | 1981-01-13 | 1982-07-21 | Showa Denki Kogyo Kk | Feeding method of electric power to transport pipeline |
| JPS5894690A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-04 | 日本鋼管株式会社 | パイプラインの加熱方法 |
| JP5508814B2 (ja) * | 2009-10-30 | 2014-06-04 | プラズマ技研工業株式会社 | コールドスプレー装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS455580Y1 (ja) * | 1966-08-24 | 1970-03-17 |
-
1979
- 1979-04-19 JP JP4832479A patent/JPS55142200A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55142200A (en) | 1980-11-06 |
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