Обогрев вертолетных площадок

В рамках освоения месторождений на арктическом шельфе в Баренцевом и Карском морях ведется активное развитие сырьевой базы нефте- и газодобычи при использовании морских буровых платформ (МБП). Каждая из платформ оборудована вертолетной площадкой для транспортной связи с материком. В силу низких температур (среднегодовая – 5,5 °С) и сильных порывов ветра (до 30 м/с), расчетная масса отложения льда на вертолетных площадках может достигать до 2,5 кг/м². Для обычной вертолетной площадки площадью 500 м² средняя толщина сплошного слоя льда может достигать 2,8 мм. Данное явление приводит к необходимости применять обогрев вертолетных площадок для безопасного использования.

обогрев вертолетных площадок

Задача системы электрообогрева вертолетной площадки заключается в поддержании положительной температуры на поверхности. Расчет необходимой номинальной мощности для выполнения данной задачи производится на основании климатических условий использования площадки. Важным фактором при проведении расчета является определение коэффициента теплопроводности открытой поверхности, рассчитываемой по формуле:

λ = 11,6 + 7√v, где

λ – коэффициент теплоотдачи (Вт/м² x K),

v – скорость ветра (м/с).

Поскольку условия использования вертолетной площадки предполагают сильные порывы ветра, данный коэффициент следует рассчитывать для скоростей ветра в 10 м/с и 20 м/с, наиболее вероятных для появления наледи. Необходимое количество тепла для обогрева определяется по закону Фурье и рассчитывается по формуле:

Q = λ x ∆T x S, где

Q — тепловые потери с поверхности пола насосной станции (Вт)

λ – коэффициент теплопроводности

T – разница необходимой температуры на поверхности и температуры окружающей среды (К)

S – площадь вертолетной площадки (м²)

Следует отметить, что данная формула для расчета теплового потока описывает его только в сторону обогреваемой поверхности, без учета тепловых потерь вниз и в стороны. При определении мощности системы обогрева эти тепловые потери учитываются с помощью коэффициентов запаса.

Расчет мощности обогрева вертолетной площадки

Таким образом, если на поверхности пола требуется обеспечить температуру +3 или +5 °С при скорости ветра в 10 или 20 м/с и при температуре воздуха -10, -20 или -30 °С, то на основании всех данных параметров производится расчет значений теплового потока и необходимой мощности обогрев вертолетных площадок. Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1. Значения теплового потока и мощности обогрева для вертолетной площадки 500 м²

Разность температур, ∆T При порывах ветра 10 м/с При порывах ветра 20 м/с
Удельная мощность, Вт/м² Номинальная мощность, кВт Удельная мощность, Вт/м² Номинальная мощность, кВт
+3 -10 442 221 559 279,5
+3 -20 782 391 989 494,5
+3 -30 1122 561 1419 709,5
+5 -10 510 255 645 322,5
+5 -20 850 425 1075 537,5
+5 -30 1190 595 1505 752,5

Анализ приведенных данных произведенный специалистами компании «Кабельные Системы и Технологии» на основании опыта проектирования подобных объектов в различных климатических условиях, показал, что не всегда необходимо принимать крайние значения температуры. Такой подход делает возможным уменьшать значения номинальной мощности. Например, если принять ∆T примерно равную 30 °С при скорости ветра 10 м/с, то необходимая удельная мощность системы будет составлять 1000 Вт/м², а номинальная составит 500 кВт. Данной мощности также будет достаточно для поддержания температуры +3°С при температуре воздуха -20°С и скорости ветра 20 м/с.

Выбор оборудования для обогрева площадки

Также в состав системы обогрев вертолетных площадок необходимо предусмотреть теплоизоляционные материалы, толщина и плотность которых определяется специалистами «КСТ» на основании построения тепловой модели объекта. Подбор нагревательного кабеля для подобной системы электрообогрева осуществляется на основании значений линейной мощности. Рекомендовано применять саморегулирующийся кабель СTE линейной мощностью 60 и 80 Вт/м. Данная система обогрева предполагает наличие большого количества соединительных коробок для подачи питания на секции и разветвленную цепь питания с силовыми кабелями большого сечения. Однако, данная система обогрева вертолетной площадки не требует наличия трансформаторов и специальных источников питания, поскольку напряжение питания таких кабелей составляет 220-230В.

Сохранить

Share on Facebook0Share on VKShare on Google+0Tweet about this on Twitter0Share on LinkedIn0Pin on Pinterest0