集膚伴熱的工作原理就是當交變電流通過電纜通過伴熱管壁時，在皮膚效應和相鄰效應下，電流不是沿管壁均勻流動，而是集中在伴熱管內(nèi)表面，在管壁電阻的作用下，通過電流加熱，通過傳導提高輸液管溫度，伴熱管表面電壓、電流為零，產(chǎn)生絕緣結(jié)構(gòu)，使液體在管道中得到安全可靠的運輸。
伴熱管道尾部和中間接地可靠，防止靜電或感應電，保證管道液體的安全運輸。伴熱和管道陰極保護可同時進行。伴熱系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱主要來自三個部分：
1、加熱管上通電流時，加熱管上發(fā)出的熱量。這種熱量是集膚電伴熱系統(tǒng)的主要熱源。
2、加熱管內(nèi)電纜產(chǎn)生的熱量。
3、加熱管內(nèi)磁滯損耗產(chǎn)生部分熱量。
在集膚趨化效應裝置中，絕緣導線通過強磁性鋼管與鋼管尾端連接，鋼管首端與絕緣導線連接電源零線和相線，施工頻率或高頻交流電流，電流通過導線和鋼管產(chǎn)生電路產(chǎn)生焦耳熱。由于鋼管尺寸、材料和交流電頻率之間存在一定的關(guān)系，交流電流不均勻地流過鋼管截面，而是集中在表面的一定深度，電流強度按指數(shù)規(guī)律降低，鋼管表面的電壓電流幾乎為零，非常安全。因此，鋼管可以直接焊接在輸送管上，成為高效熱原。鋼管產(chǎn)生的熱量通過焊縫和導熱水泥迅速傳遞給輸送管，起到伴熱作用。由于鋼管與輸送管焊接，導熱性好，鋼管與輸送管之間的溫差在5-10℃以內(nèi)。為防止管道帶來靜電和感應影響，鋼管每隔一定距離設置接地。當一根鋼管發(fā)熱不足時，可按兩根或兩根以上設計。
集膚伴熱還具有以下特點
1.適應性強
適用于所有長、中、短距離金屬輸液管道的伴熱加熱，適用于地下直埋、水下、路面架空等不同敷設方式和場所；適用于野外或礦山、工廠和易燃易爆場所。根據(jù)計算，伴熱管的最大發(fā)熱量可達150W/m，伴熱管的根數(shù)和運行電壓可根據(jù)輸送管的溫度要求進行設計。
2.應用范圍廣
適用于常溫下凝結(jié)、加熱變液的介質(zhì)。如運輸巧克力、牛奶等。
適用于常溫下粘度高、流動困難，但加熱后易于輸送粘度高、高凝油、燃料重油、煤焦油、蠟等介質(zhì)。
適用于需要等溫伴熱的管道。
適用于間歇性輸送的高凝點或粘性介質(zhì)。例如：港口間歇裝車、船舶、管道無需掃線，可直接重啟。
3.伴熱溫度高
集膚效應伴熱系統(tǒng)能有效保持230℃的溫度。
4.實現(xiàn)分段預制
伴熱管廠內(nèi)預制或現(xiàn)場分段預制可根據(jù)工藝或輸液管段結(jié)構(gòu)進行加工。接頭采用焊接套管連接，與輸油管焊接安裝。外加保溫層和保護殼，施工方便，工程質(zhì)量易于保證。如果由于工藝管道故障或閥門需要更換，只需拆卸要更換部分兩端的接頭并拔出伴熱電纜即可更換零件。無需整體拆卸保溫和管件。專用電纜用于安全可靠的伴熱。由于集膚效應系統(tǒng)本身產(chǎn)生絕緣結(jié)構(gòu)，伴熱管表面和輸液管不帶電。輸液管每公里安全接地，接地電阻不大于4Ω，確保輸液管始終為零電位，做到安全可靠。
