ヒートトレースケーブル: 信頼性の高いシステムを選択、制御、設置する方法

凍結したラインが都合の良いときに失敗することはほとんどありません。多くの場合、問題は週末のシャットダウン後に、フランジ、バルブ本体、または損傷した断熱材の一部がプロセス最小値を下回ったときに発生します。通常、すぐに問題になるのは、どのヒート トレース ケーブルを購入するかということですが、より良い問題は、ケーブルがどのような役割を果たさなければならないかということです。ヒート トレース ケーブルは、交換可能な抵抗線のリールではありません。これらは、制御、終端、絶縁、設置手順を含むシステムの一部です。

ケーブルの価格ではなく、熱損失の計算から始めてください。間違った温度または間違った制御戦略で適切なワット数を供給するケーブルは、継続的に動作したり、ブレーカーが落ちたり、凍結が最も大きな損害を引き起こすまさにその場所にコールドスポットが残ったりする可能性があります。実際的な答えは、ケーブル ファミリをパイプ、環境、運用サイクル、およびメンテナンス計画に適合させることです。

ケーブル価格ではなく熱損失から始める

凍結防止回路の設計ケースは、許容可能な最低パイプ温度と組み合わされた最も寒い周囲条件です。プロセスのメンテナンスの設計ケースは、最悪の環境、風、断熱条件下で温度を維持することです。これら 2 つのケースは異なり、多くの場合、ケーブルの選択が異なります。

有用な入力には、パイプの直径と材質、断熱材の種類と厚さ、最低周囲温度、維持温度、最高暴露温度、電圧と位相、利用可能なブレーカーのサイズ、エリア分類、ラインが通常満杯か空かなどが含まれます。バルブ、フランジ、サポート、およびポンプ ケーシングは、直管の計算では無視される局所的な熱損失を引き起こすため、注意が必要です。設計マージンは 10 ～ 20% 程度が一般的ですが、マージンは詳細の確認に代わるものではありません。

設計条件でラインが 28 W/m を必要とするのに、選択したケーブルが 20 W/m を供給する場合、コントローラーは継続的に熱を要求し、それでも設定値を満たしません。その結果、単に電気代が高くなるだけではありません。この回路には、絶縁体の劣化、寒波、または被覆部分の濡れに対する余力がありません。

• 維持温度と、洗浄、スチーム処理、またはプロセスアプセット中にパイプに発生する可能性のある最高温度を確認します。
• 一部のケーブルは寒い天候では設置が困難になるため、最低設置温度を確認してください。
• ケーブル ファミリを比較する前に、必要な回路長と利用可能な供給電圧を記録してください。
• 回路に凍結保護のみが必要か、プロセス温度の維持が必要か、または高温デューティが必要かを決定します。

ケーブルの種類を用途に合わせて選択する

一般的な 3 つのファミリは動作が異なり、カタログのワット数は直接比較できません。自己調整型ケーブルはパイプが温まると出力を低下させますが、定ワット数ケーブルは 1 メートルあたりの固定出力を供給し、過熱の防止はコントローラーに依存します。鉱物絶縁ケーブルまたは高温ケーブルは、温度、堅牢性、または耐火性が選択の基準となる市場のさまざまな分野で使用されています。

よくある調達の間違いの 1 つは、便利な基準温度で 1 メートルあたりのワット数を比較することです。 10°C で定格 30 W/m の自動調整ケーブルは、120°C でははるかに低い出力を供給する可能性があります。仕様がコールド出力のみを引用している場合、設置された回路のサイズが実際の維持温度に対して小さすぎる可能性があります。出力曲線、最大回路長、最小曲げ半径、推奨終端キットについてお問い合わせください。

低温維持と凍結防止については、パイプが動作範囲内に留まり、制御戦略が簡単な場合、温度維持用低温トレース ヒーターが実用的な開始点となります。三相電力が利用可能な固定プロセス負荷の場合、ゾーンとサーモスタットが正しく配置されていれば、一定ワット数の三相トレース ヒーターにより回路設計がより予測しやすくなります。

温度維持用低温トレースヒーター パイプの凍結防止と簡単な温度維持のための低温ヒート トレース オプション。適度な熱と簡単な制御がプロジェクトに適している場合は検討する価値があります。 製品を見る→

定ワット数三相トレースヒーター 固定プロセス負荷および粘性材料用の三相定ワット数ヒーターで、予測可能な回路設計とより長い加熱長さが必要な場合に適しています。 製品を見る→

プロジェクトのファミリを比較している場合は、 ヒートトレース製品範囲 仕様を確定する前に。ケーブルだけでは 1 つの項目にすぎません。通常、システムの保守が容易かどうかは、終端キット、コントロール パネル、センサー、および設置の労力によって決まります。

危険区域: 認証はシステムのプロパティです

危険区域では、ケーブルに認証マークが付いているからといって、自動的に安全であるとは限りません。ケーブル、ジョイント、終端、制御盤、センサー、設置方法は、ゾーン、ガスグループ、温度クラスに適合する必要があります。認定されていないグランドに取り付けられた認定されたジャンクション ボックスには依然として弱点があります。温度クラスでは、通常の設定値だけでなく、障害状態も考慮する必要があります。

証明書の範囲を尋ね、それが提供されているケーブル構造とアクセサリ セットを正確にカバーしていることを確認してください。エンクロージャの侵入保護、最大表面温度、および制御機器の周囲定格を確認してください。回線がゾーン 1 またはゾーン 2 エリアにある場合、制御キャビネットとフィールド終端は、ヒーター ケーブル自体と同じくらい注意が必要です。

危険場所用の制御キャビネットはトレース システムの一部であり、付属品ではありません。地域認証を損なうことなく、必要なスイッチング、保護、温度検知、アラーム接点を提供する必要があります。メンテナンスアクセスが制限されているプロジェクトの場合、リモートアラーム連絡先と明確な回路ラベルを最初に指定する価値があります。

危険場所用加熱トレース制御キャビネット 危険な環境および一般的な環境における複数の回路にわたる温度制御、保護、監視を組み合わせたヒートトレース用の制御キャビネットです。 製品を見る→

コールバックを防止するインストールとコミッショニングのチェック

ほとんどの微量加熱の問題は、システムに通電する前に確認できます。鋭利なエッジの上にケーブルが敷設されている場合、絶縁体がジャンクション ボックスに押し込まれている場合、またはコールド リードがきつく曲げられている場合は、最初の加熱サイクルの後にのみ発生する障害が発生する可能性があります。設置は、承認された図面、ケーブル製造元の指示、現場の許可および検査規則に従う必要があります。

1. ケーブル、サーモスタット、ジャンクションボックス、およびグランドが承認された提出物およびエリア認証と一致していることを確認してください。
2. パイプの表面と断熱材に、局所的なコールド スポットを形成する可能性のある鋭いエッジ、湿気、隙間がないかどうかを検査します。
3. ケーブルは重ならないように取り付け、フランジやバルブでの拡張を考慮し、被覆作業中にケーブルを保護します。
4. 設置の前後で絶縁抵抗と導通を測定し、回路番号と照らし合わせて測定値を記録します。
5. 通電後、設定値、アラーム動作、電流引き込みを確認し、最終的なケーブルルートを使用して完成図を更新します。

さらに詳細なフィールドビューについては、 電熱トレースの施工技術と検査基準 この記事は、スーパーバイザーや QA チームにとって有益な参考資料です。要点は単純です。絶縁と被覆を施す前にテストされていないトレース回路は、後から修正するのがはるかに難しく、より高価になります。

これらの詳細を質問シートに記入してください

調査が不完全な場合、多くの場合、安全だが高価な提案、または試運転に失敗する低価格の提案という 2 つの結果のいずれかが生成されます。ケーブルと制御装置を一緒に選択するために十分な情報をサプライヤーに提供してください。以下の詳細により、ほとんどの推測が排除されます。

• パイプのサイズ、材質、長さ、およびバルブ、フランジ、ポンプ、サポートを示す簡単なスケッチ。
• 断熱材の種類と厚さ、最低周囲温度、維持温度、および最高暴露温度。
• 供給電圧、位相、周波数、利用可能なブレーカーのサイズ、および制御電圧。
• エリア分類、ガスグループ、温度クラス、および必要な侵入保護。
• プロセス媒体、腐食への曝露、洗浄、動作サイクル、ラインが空か排水されているかどうか。
• 必要な制御方法、警報接点、回路ゾーニング、ジャンクションボックスとコントロールパネルの位置。
• 必要な文書: データシート、証明書、テストレポート、取り付け説明書、完成図など。
• 予備の終端キット、設置サポート、および保証条件。

この情報により、オファーの比較も容易になります。適切な制御キャビネット、認定された終端、および試運転サポートを含む見積もりは、最初は高く見えるかもしれませんが、通常、ラインが絶縁された後にサイズの小さいケーブルや互換性のないグランドを交換するよりも安くなります。

ライフサイクルコストとメンテナンス

ヒートトレース ケーブルは、システム全体が保守されている場合にのみ長寿命のコンポーネントとなります。絶縁損傷、サーモスタットの故障、または終端の緩みにより、コントローラがラインを過熱したり、保護されないままになったりする可能性があります。重要な凍結防止のために、周囲の空気よりもパイプの温度が重要な場合はライン センシングを使用し、パネル内に隠すのではなく運用チームが見えるアラームを取り付けます。

元の設計データ、ケーブル出力曲線、テスト記録、および制御設定をメンテナンス ファイルに保存します。計画停止時に絶縁抵抗をチェックし、回路が故障する前に低下傾向を調査します。損傷した部分を交換する場合は、古いシールやグランドを再利用するのではなく、同じケーブル ファミリ、電圧、出力を使用し、終端キットを更新します。現場にあるスペアキットは、再起動を遅らせるよりも安価です。

最も信頼できる仕様とは、最大ワット数や最長保証を備えた仕様ではありません。これは、熱損失、環境、認証要件、およびプラントの実際のメンテナンス方法に適合するものです。ここで、ヒート トレース ケーブルはカタログ アイテムからプロセスの信頼できる部分に移行します。