電気ヒートトレースシステムガイド: コンポーネントと選択

効果的なシステムを構成するコアコンポーネント

すべての機能システムは、加熱ケーブル自体、断熱材、保護ジャケット、制御または監視回路の 4 つの部分が連携して動作することに依存しています。ケーブルは通常、一定の間隔でアルミニウムテープを使用してパイプの表面に直接固定され、その後絶縁体と耐候性の外層で覆われ、湿気や機械的損傷を電気部品から遠ざけます。

ケーブルの選択は、発熱量と後で対処する故障モードの両方を決定するため、このリストの中心にあります。オプションの範囲は次のとおりです 自己調整型の一定ワット数の加熱ケーブル 高温プロセスライン用の鉱物絶縁ケーブルに。各タイプは、さまざまなパイプの長さ、周囲の変動、電圧条件の下で異なる動作をします。そのため、ケーブルの選択はカタログ上の推測ではなく、熱損失の計算に従う必要があります。

終端キット、スプライス コネクタ、およびエンド シールにより、物理的な構築が完成します。これらの小さなコンポーネントは、現場での故障の大部分を引き起こします。スプライスの緩みやエンドシールの損傷により、回路内に湿気が侵入します。これは、多くの場合、試運転中にメガオーム計テストで最初にフラグが立てられることです。

システムが目標温度を維持する仕組み

基本的な原理は単純です。ケーブルの熱出力は、環境へのパイプの熱損失と一致するか、わずかに上回る必要があります。熱損失は、パイプの直径、断熱材の厚さ、周囲温度、屋外での走行の場合の風の影響によって異なります。エンジニアはこれをリニアフィートあたりのワット数で計算し、予想される最も寒い条件下でその出力を提供する定格のケーブルを選択します。

自己調整型ケーブルは、周囲の温度の変化に応じて出力を自動的に調整し、コールドスポットではより多くの電流を引き込み、パイプがすでに暖かい場所ではより少ない電流を引き込みます。定ワット数ケーブルは自動調整しないため、電源のオンとオフを繰り返すのはサーモスタットまたは制御システムに完全に依存します。この違いは、ほとんどの購入者が認識しているよりも重要です。不均一な露出で長期間使用した場合、自己調整型ケーブルは、コールド エンドで電力が不足しているか、ウォーム エンドで過熱している定ワット数のケーブルよりも優れたパフォーマンスを発揮します。

適切な加熱ケーブルのタイプの選択

3 つのケーブル ファミリはほとんどの産業用および商業用アプリケーションをカバーしており、それぞれが温度範囲、回路長、予算の異なる組み合わせに適合します。

単純な凍結防止が必要なラインもあれば、プロセス温度を 100°C 以上に保つラインもあるなど、混合条件で稼働している施設では、プラント全体に 1 つのソリューションを強制するのではなく、ケーブルの種類を組み合わせるのが一般的です。あ 柔軟な定電力加熱ケーブル 長い回線長をうまく処理できる一方で、 定ワット三相トレースヒーター 単相回路が現実的ではない大規模な産業用負荷に適しています。

制御システムをアプリケーションに適合させる

制御戦略は、シンプルなラインサーモスタットから、データロギングとリモートアラームを備えたフルパネルまで多岐にわたります。凍結保護回路は多くの場合、設定温度以下で回路全体をオンにする周囲感知サーモスタットでなんとかなります。 3～5℃ 。プロセス温度の維持には通常、パイプに直接取り付けられたセンサーとより厳密なバンドを保持するコントローラーを使用して、より厳密な制御が必要です。

場所によって要件も変わります。製油所や化学工場でよく見られる、分類された危険区域に設置される制御パネルには、より高い IP 等級の標準エンクロージャだけでなく、防爆構造または本質安全構造が必要です。あ 危険場所用に設計された加熱トレース制御キャビネット は、汎用パネルを現場で変更するのではなく、密閉されたエントリと認定コンポーネントを使用して、この問題に直接対処します。

一般的な産業用途

電気ヒートトレースは、液体の凍結、濃厚化、またはプロセス最小値を下回ることが許されない場所に現れます。最も頻繁に使用されるアプリケーションは次のとおりです。

• 寒冷地における屋外の水、消火、計器ラインの凍結防止
• 閾値温度以下で流れが停止する原油、重燃料、アスファルトラインの粘度制御
• 化学薬品および医薬品製造におけるプロセス温度の維持
• 商業ビルの屋根と雨樋の除氷
• 温度に敏感な液体を保管する貯蔵容器のタンク加熱

石油・ガス施設は設備容量の大部分を占めていますが、その主な理由は、寒波の際に 1 本のラインが凍結すると、プロセス トレイン全体が停止する可能性があるためです。適切なサイズの 凍結防止用高温トレースヒーター コストは、それによって防止されるダウンタイムよりもはるかに低くなります。

設置と検査のベストプラクティス

ケーブルの間隔、接続方法、および絶縁順序はすべて最終的な性能に影響を与えるため、ほとんどの仕様は、これらの詳細を解釈に任せるのではなく、認知された規格を参照しています。の 電気抵抗トレース加熱のテスト、設計、設置、メンテナンスを対象とする IEEE 規格 この理由により、工業規格で最もよく引用される文書です。

絶縁を開始する前に、すべての回路は誘電体絶縁抵抗テストに合格する必要があります。通常は DC2500V ポリマー絶縁ケーブルの場合 - 設置による損傷がないことを確認します。この手順を省略すると、初期故障の最も一般的な原因の 1 つとなります。これは、ケーブル ジャケットに傷がついても、数か月後に湿気がなくなるまで症状が現れないことが多いためです。スプライス方法、間隔許容差、検査チェックポイントを詳しく見るには、 電熱トレースの施工技術と検査基準 完全なシーケンスをさらに詳しく説明します。

適切な終端ハードウェアは、ケーブル自体と同じくらい重要です。使用する トレースヒーター取り付けキットと付属品 特定のケーブル タイプに合わせて定格を設定することで、設置後のサービス コールの大部分を占めるコネクタの不一致を回避できます。

システムの寿命を延ばすためのメンテナンスのヒント

ヒートトレースの問題のほとんどは、絶縁体の損傷または濡れ、およびスプライスまたは終端での接続障害の 2 つの原因に遡ります。修理を依頼する前に目視検査を行うと、断熱材の上を歩いたり、近くの配管作業中に破れたジャケット、メンテナンス後に接続箱が開いたままになっているなど、驚くほど多くの問題が見つかります。

各回路のメガオーム計テストを毎年実施し、コントロール パネルの設定値のチェックと組み合わせることで、最初のハード フリーズ中にラインがフリーズする前に劣化を検出します。地絡保護で繰り返しトリップする回路は、ほとんどの場合、ブレーカー自体の障害ではなく、ケーブルの絶縁が損なわれていることを示しているため、繰り返しのトリップは、単にパネルをリセットするのではなく、ケーブルをテストするための信号として扱います。