JPH0214595B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流体輸送管にトレース施工して該管
に流れる流体を間接的に加熱する高磁性鋼管から
なる表皮電流発熱管とこの発熱管内に挿通して一
端を該発熱管の端部に接続し他端を交流電源に接
続する絶縁電線とを主体として構成され、当該絶
縁電線と発熱管とで電流閉路を形成することで、
当該発熱管の内表皮に集中して電流を流すように
構成された表皮電流加熱装置に関しており、特に
表皮発熱管内に挿通すべくした絶縁電線に対して
通信線路を付加させた、この種表皮電流加熱装置
用ケーブルの提供に関する。

〔従来の技術〕

一般に、石油原油などの流動性の低い高粘性流
体をパイプラインで輸送することは困難であるこ
とから、当該パイプラインを構成する流体輸送管
を加熱して、輸送する流体の粘度を低く調整し、
もつて長距離にわたる高粘度液体の輸送の便に供
することが行われている。

かかる流体輸送管を加熱するものとして、代表
的なものに、表皮電流加熱装置があり、実際に広
く適用されているところである。

表皮電流加熱装置の基本原理は、例えば特公昭
40−12128号公報に開示されているが、これを第
１図に基づいて説明するに、高磁性鋼管からなる
表皮電流発熱管１と、この中に挿通する絶縁電線
２とを有し、当該絶縁電線２の一端を表皮電流発
熱管１の一端部に結線し、同電線の他端を商用交
流設備を利用する交流電源３に継ぎ込み、そうし
て絶縁電線２と表皮電流発熱管１を電流の復路と
で電源３を介した電流閉路を構成するものであ
る。このように構成した場合には、表皮電流発熱
管１に流れる電流は、該管１の内表皮に集中して
流れ、その外表皮には事実上流れなくなり、もつ
て、これを被加熱物である流体輸送管にトレース
施工した場合であつても、該流体輸送管には電流
が流れず、電気的に安全な間接加熱を実施できる
ものとしている。

第２図は、表皮電流発熱管１内に通す絶縁電線
２の横断面構造を示したもので、電流を流す金属
導体２１をシリコーンゴム等の耐熱絶縁材料によ
る絶縁体層２２及び補強編組層２３により覆つた
構造からなつている。

このような構成の表皮電流加熱装置は、長大な
距離で布設されている流体輸送管に対して、加熱
区間を設定し、各区間毎に一単位の表皮電流加熱
装置を用いてこれを流体輸送管にトレース施工し
ている。一区間の長さは例えば２Km以上にも及ぶ
長距離に設定され、各々の区間の給電点に変電設
備等の給電設備を配し、区間毎の給電を行うよう
にしている。

そして、それら系統の保守例えば被加熱物であ
る油等の流体の温度、粘度、流量を測定し、その
データに基づいて給電設備の運転指令を行うこと
や、系統の装置の異常検出を行うことのために、
通信線、制御線がパイプラインに並行して布設さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかして、通信、制御のための線路は、一般に
絶縁電気導体が用いられていて表皮電流加熱装置
からの誘導や被覆への熱的影響を軽減することの
ために、パイプラインから所定の距離隔てて、ピ
ツトやトラフ或いは管路を布設してこの中に引き
通し布設されている。

第３図は、表皮電流加熱装置の施工状況及び通
信、制御線路の併設状況を示したもので、流体輸
送管４に表皮電流加熱装置としての表皮電流発熱
管１をトレース施工し、これらの周りを保温材７
で覆つたパイプラインを支持架台８で大地９の上
に施工し、大地９の土壌中にはかかるパイプライ
ンと並行してトラフ５が埋設されていて、その中
に通信、制御線６が引き通し布設されている。

このように、表皮電流加熱装置のトレース施工
とともに、通信、制御線路の構築とを並行して行
うことにより、施工構築費が嵩み、特に、原油産
出地域では、砂漠、密林、沼地或いは海中等、地
理的条件が良くない場合が多々あり、この場合は
パイプライン自体の構築が困難な上に、これに加
えて別の通信、制御線路のルートを作り線路の構
築を行うことはさらに至難な作業を伴い、工事の
長期化や工事費のさらなる増大の問題が生ずる。

本発明は、上記した実情を踏まえてなされたも
のであつて、通信、制御線路を別に構築する必要
を無くし、表皮電流加熱装置用としては勿論のこ
と、通信、制御信号も伝送できるように改良され
た表皮電流加熱装置のためのケーブルの提供を目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本発明にかかる表皮電流加熱装置用ケー
ブルは、流体輸送管にトレース施工する表皮電流
発熱管内にあつて、その発熱管の内表皮に集中し
て電流を流させるために当該表皮電流発熱管内に
挿通し且つ一端を該発熱管の端部に接続し他端を
交流電源に接続することにより電流の閉路を構成
する絶縁電線を本体とし、その絶縁電線の上に、
光フアイバーを収容した金属管を長ピツチで巻き
付けて配置し、当該金属管を外部と電気的に絶縁
していることを特徴とする。

〔作用〕

上記のように、通信、制御用として、光フアイ
バーが用いられることから、表皮電流発熱管の内
表皮に流れる電流の誘導を受け得る程に近接した
位置にあろうとも、良質の通信、制御信号の伝送
が可能となる。

また、光フアイバーは、金属管の中に収容して
あることで、絶縁電線への巻き付け時や表皮電流
発熱管内への引き入れ時に加わる曲げ応力や側圧
等の応力を受けなくなる。

さらに、金属管は、外部に対して電気的に絶縁
されているので、表皮電流発熱管内にあることで
該発熱管の内表皮に流れる電流が金属管に分流し
てしまうことにより、表皮電流発熱管の発熱温度
が上昇せずに加熱効果が減殺されてしまうと言う
不具合を防ぐことができる。

〔実施例〕

第４図は、本発明にかかる表皮電流加熱装置用
ケーブルの一実施例を示しており、金属導体２１
の上にシリコーンゴム等の耐熱絶縁体の層２２及
び例えばデユポン社の商品ケブラーで知られるア
ラミド繊維による補強編組の層２３を順次形成し
て構成した絶縁電線２を本体とし、これに光フア
イバーケーブル３０を長ピツチで巻き付けてなる
ものである。従つて、これら複合化されたケーブ
ルは、その状態で表皮電流発熱管内に引き入れ布
設し、そして絶縁電線２の端末における導体２１
を表皮電流発熱管の端末に結線し、光フアイバー
ケーブル３０を、隣接する加熱区間における表皮
電流加熱装置用ケーブルの光フアイバーケーブル
と接続し、そして適宜の位置で光フアイバーケー
ブル３０を絶縁電線２との巻き付け状態を解いて
表皮電流発熱管の外に引き出し、通信、制御機器
に継ぎ込むものである。

第５図は、本発明ケーブルにおける光フアイバ
ーケーブルの二様の横断面構造例を示したもので
あり、両例ともに、光フアイバー３１をアルミニ
ユウム製パイプ等からなる金属管３１の中に収容
し、金属管３１の周上に弗素樹脂（PFA）等の
耐熱性の絶縁体層３５を形成して、外部特にこれ
らが収容され且つ接触する表皮電流発熱管との電
気的絶縁が図られるようにしてある。

上の二例では、金属管３４が、Ａの場合横断面
〇型とし、Ｂの場合横断面Ｄ型（スキツドワイヤ
状）としたものである。

金属管３４の中に収容された光フアイバー３１
は、耐熱性を考慮して、周上にシリコーンゴムを
塗布焼付或いは押出等により施して層３２を形成
し、さらに弗素樹脂（PFA）の層３３を上記と
同様の方法によつて形成してある。

なお、光フアイバー３１の収容は、金属帯材を
筒状にして側縁同志をシーム溶接し成形する過程
で行うことにより、光フアイバー３１が金属管３
４の中に引き入れるような作業を伴わずに換言す
れば擦り傷の心配をしないで収容できるものとし
てある。

第６図は、本発明にかかる表皮電流加熱装置用
ケーブルの別な実施例であつて、Ａの場合は、光
フアイバーケーブル３０を絶縁電線の絶縁体の層
２２上に長ピツチで巻き付け、さらにこれらの周
りに補強と電気的絶縁を兼ねてアラミド繊維等の
絶縁性紐による補強編組２３を施したものであ
り、一方のＢの場合は、光フアイバーケーブル３
０を絶縁電線の絶縁体の層２２上に長ピツチで巻
き付け、さらにこれらの周りに弗素樹脂等の耐熱
絶縁体の層２４を施したものである。

このような両例によれば、絶縁電線２に最外層
として施される絶縁体の層によつて光フアイバー
ケーブル３０の金属管の外部絶縁が図られ、該金
属管それ自体の個別絶縁を省略することが可能と
なる。

〔発明の効果〕

以上説明して来た通り、本発明の表皮電流加熱
装置用ケーブルによれば、表皮電流発熱管内に通
して該管を通る電流閉路を構成するための絶縁電
線に対して、光フアイバー収容の金属管を長ピツ
チで巻き付けた構造としたことによつて、150℃
にも及ぶ程高熱となり得る表皮電流発熱管内にあ
つて、表皮電流加熱用としてのみならず通信、制
御信号伝送用としても機能させることを可能にし
たものであり、このことによつて、通信、制御線
路を別に構築する必要を無くし、表皮電流加熱装
置用としては勿論のこと、通信、制御信号も伝送
できるように改良された表皮電流加熱装置のため
のケーブルを提供すると言う当初の目的は達成さ
れ、のみならず、下記に列挙する効果をも有す
る。

(1) 高熱の苛酷な条件となる表皮電流加熱装置内
において光フアイバーを使用したことによつ
て、良質な信号伝送を可能になり、系統の信頼
性を高めることができる。

(2) 光フアイバーを金属管に収容した上で表皮電
流発熱管内に挿通する絶縁電線に長ピツチで巻
き付けるものとしたため、絶縁電線への巻き付
け解除が容易で、表皮電流発熱管外への引き出
しが簡単に行える。

(3) 表皮電流発熱管内にあつて加熱効果の低下の
原因ともなるため非常識とも言える金属管の使
用を、該金属管の外部との電気的絶縁により敢
えて可能にしたことで、一般のケーブル管路に
比して細い管径の表皮電流発熱管内に対して、
光フアイバーを損傷を受けることなく安全に引
き入れ得ることを可能にし、この種表皮電流加
熱装置では、光フアイバーの持つ低損失の信号
伝送とも相まつて信頼性の高い信号伝送系を低
コストで確立することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、表皮電流加熱装置の基本原理図、第
２図は、同装置において用いられる従来の絶縁電
線の横断面構造説明図、第３図は、従来の表皮電
流加熱装置及び通信、制御線路の施設状況説明図
である。第４図Ａ，Ｂは、本発明にかかる表皮加
熱装置用ケーブルの横断面構造説明図及び側面説
明図、第５図Ａ，Ｂは、光フアイバーケーブルの
二様の横断面説明図、第６図Ａ，Ｂは、本発明に
かかる表皮加熱装置用ケーブル他の二様の横断面
構造説明図である。 図中、１は表皮電流発熱管、２は絶縁電線、３
は交流電源、４は流体輸送管、３０は光フアイバ
ーケーブル、３１は光フアイバー、３４は金属
管、３５は耐熱性の絶縁体層である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流体輸送管にトレース施工する表皮電流発熱
   管内にあつて、その発熱管の内表皮に集中して電
   流を流させるために当該表皮電流発熱管内に挿通
   し且つ一端を該発熱管の端部に接続し他端を交流
   電源に接続することにより電流の閉路を構成する
   絶縁電線を本体とし、その絶縁電線の上に、光フ
   アイバーを収容した金属管を長ピツチで巻き付け
   て配置し、当該金属管を外部に対して電気的に絶
   縁していることを特徴とする表皮電流加熱装置用
   ケーブル。