配管のヒートトレイリング方式の選定

一、電気ヒーターの特長 ● 省エネ効果が顕著で、消費電力が少ない； ● サイズが小さく、信頼性が高く、寿命が長く、適用範囲が広い； ● 電気ヒーター式の保温方式は、設計にかかる作業量が少なく、施工も簡単です。また、メンテナンスの負担も少ないです。● 装置がシンプルで、発熱が均一であり、温度制御も正確です。遠隔操作も可能で、集中型の自動化管理が実現できます。● 「漏れ」や「流出」といった問題がなく、汚染や漏出も一切ありません。そのため、生産環境は清潔を保たれます； ● ヒートトレイシングの温度は季節や媒体などの影響を受けず、要求に応じて自動的に調整されます； ● 電気ヒーターは防爆機能と24時間稼働が可能で、信頼性が高く、使用寿命も長い。● 能源消費を**削減できる。一部のプロジェクトでは、電気式ヒーターの一回限りの投資額が蒸気・温水式ヒーターよりやや高くなることがありますが、年間の運用コストで考えると、通常は電気式ヒーターを1～2年使用するだけで投資額を回収できます。工事投資の回収期間が短い； ● 鋼材の節約：蒸気によるヒーティングに必要な、往復2回のヒーティング配管が不要です。● 断熱材も節約できます。● 電気ヒーティングは、蒸気や温水を使ったヒーティングでは解決しにくい問題も解決できます。二、省エネ効果：● 電気ヒーティングは体積が小さく、接触面積が大きく、伝熱損失が少ないです。一方、蒸気や温水を使ったヒーティングでは、熱を伝えるためにヒーティング配管が必要となり、伝熱損失が大きくなります。 ● 電気式ヒーターは始端と終端の均一な加熱を保証できるが、蒸気や温水式ヒーターでは終端の温度を維持するために始端の発熱量を高めなければならず、その結果始端と途中の部分で過剰な加熱が起こり、大量の熱エネルギーが無駄になる。 ● 電気式ヒーターは自動制御が可能だが、蒸気や温水式ヒーターでは配管の温度変化に応じて自動的に発熱量を調整し、季節や昼夜の環境温度の変化、さらには始点・終点や途中各地点での温度変化によって生じる過剰な熱を補償することが難しい。 ● 電気ヒーターの総合熱効率は非常に高く、全国の主要10か所の発電所の統計によると、発電所からユーザー（パイプライン、タンクなど）までの総合効率は29.4～35％であり、電気ヒーター自体の発熱効率はほぼ100％に達します。 三、経済的コスト　電気ヒーターによる加熱と蒸気や温水を用いた加熱との比較
加熱方法の比較項目

| 項目 | 電気ヒーター | 温水・蒸気による加熱 |
|------|------------|---------------------|
| 能源費用* | 1 | 3～4 |
| 設計費用 | 1 | 2.5～3 |
| 装置材料費 | 1 | 0.7～0.9 |
| 設置工事費 | 1 | 3～5 |
| 運用保守費 | 1 | 10～12 |
| 操作費 | 1 | 10 |
| プロジェクトの投資回収期間 | 1 | 3 |

各項目の数値は異なり、例えば蒸気を外部から調達するかどうかなども影響するため、全体を総合的に考慮する必要がある。 四　蒸気ヒーティングの長所と短所：蒸気ヒーティングのメンテナンスコストは高く、安定して稼働できる期間は3～5年で、その後はメンテナンス費用が急増する。使用過程で以下の問題が生じる：1、蒸気取り出し点が多く、凝縮水排出点も多く、分布範囲が広いため、工事や管理が困難である。（蒸気加熱式の供給システム、ドレン装置、凝縮水回収システムは複雑で、設置工事に多大な労力を要する）2、運用作業が多い（蒸気ヒーターの日常メンテナンスに多大な労力を要し、2時間ごとに点検が必要で、多大な人的・物的資源が浪費される）3、ドレン装置の使用期間が長く、消費量も多く、点検や修理、メンテナンスが確実に行えない。（蒸気加熱では、スチームバルブの漏れによってシステムの背圧値が変化したり、スチームバルブが詰まったりすると、加熱の信頼性や安定性が損なわれる）4、蒸気ヒーティングでは漏れや滴下などの問題が多く、年間のメンテナンスコストも高く、作業量も大きい。また、修理中には供給が停止する可能性があり、配管が凍結して正常な動作に支障をきたすことがある。（内部ヒートトレイと内部コイルを使用すると熱効率が高くなる利点はあるが、腐食や穿孔によって深刻な結果を招く）5、蒸気の温度が高く、制御しにくい。凝縮点が低い媒体の場合、ヒートトレイの温度が高すぎると気化が起こり、配管の圧力が上昇すると安全事故が発生しやすくなる。また、過剰な動力が使われるため、エネルギーの無駄遣いとなる。（蒸気加熱では、蒸気の条件がさまざまな媒体の温度維持に必要な要件を満たすことが難しく、高い条件を選ばざるを得ず、エネルギーの利用が非合理的である。さらにバルブやドレン装置の内部漏れや外部漏れ、そして管理上の問題により、エネルギー消費量が過大になる）6、凝縮液をそのまま排出し再利用しないため、エネルギーの無駄遣いが生じる。7、生産上の都合で蒸気伴熱管を停止すると、再稼働時に水撃が発生しやすく、配管の寿命が短くなる。 五　温水式ヒートトレーシングの長所と短所：1、安定して動作し、均一に加熱される。 2、蒸気配管の洗い流しによるキャビテーションが減少し、低品位エネルギー。 3、圧力を保った閉ループ循環システムにより、回転機器の電力消費や照明の電力など、動力コストが増加する。 4、投資コストが高く、設計・設置・施工が複雑である。温水ヒートトレインのプロセスは複雑で、ポンプ、バッファタンク、ヒーターが必要であり、配管の設計も非常に複雑です。 5、主に、低温が求められる、または比較的均一で穏やかな温度が求められる感温性物質のヒートトレイニングに使用され、ヒートトレイニングの温度は温水の温度によって制限される。 6、メンテナンスコストが高い。