ヒートテープのチェック方法: 5 つのテスト方法の説明

テストする前にヒートテープのタイプを確認する

ヒートテープは、根本的に異なる 2 つのテクノロジーをカバーする広義の用語であり、それぞれのテスト手法は重要な点で異なります。間違ったテストを間違った製品タイプに適用すると、結果の誤った読み取りにつながります。つまり、機能しているケーブルが欠陥があると宣言されたり、故障したケーブルが動作していると認定されたりすることになります。

定ワット数ヒートテープ 周囲温度に関係なく、単位長さあたり一定量の熱を出力します。これには、抵抗発熱体によって間隔をあけて接続された 2 本の平行導体が含まれています。出力が固定されているため、不適切に設置されたり、暖かい状態で動作し続けたりすると過熱する可能性があります。また、正しく機能している場合は、マルチメーターで一貫した予測可能な抵抗値が得られます。

自己調整ヒートテープ 導電性ポリマーコアを使用しており、周囲温度に応じて抵抗、つまり発熱量を自動的に増減させます。暖かい条件では、コアの抵抗が増加し、出力が低下します。寒冷時には抵抗が下がり出力が上がります。これは、暖かい環境でマルチメータを使用して自己調整ケーブルをテストすると、障害のように見える高い抵抗値の測定値が生成されますが、実際には正常に動作していることを意味します。検査前にこの違いを理解しておけば、誤った診断を防ぐことができます。 産業用ヒートトレースシステムおよび加熱ケーブル 両方のテクノロジーにまたがっており、エネルギー効率と固有の過熱保護により、凍結防止およびプロセス温度維持の用途では自己調整ケーブルが主流です。

どのタイプであるかを確認するには、製品ラベルまたは設置マニュアルを確認してください。自己調整ケーブルには通常、「SR」、「自己調整」、または「自己制限」というラベルが付けられます。定ワット数ケーブルには、「CW」、「定ワット数」というラベルが付いている場合があります。あるいは、温度応答の文言が記載されていない、1 フィートあたりの固定ワット数仕様が単に記載されている場合もあります。

ステップ 1 — 目視検査

ケーブルの種類に関係なく、目視検査は常に最初のステップです。工具は必要なく、所要時間はわずか数分で、電気試験を開始する前に使用から外す必要があるヒートテープを即座に特定します。

電源を外した状態で、露出したケーブルの全長に沿ってゆっくりと手を動かします。絶縁被覆の下に隠れている部分を飛ばさないでください。 4 つの特定の条件を探しています。

絶縁損傷: 亀裂、切り傷、裂け目、または外側のジャケットが損傷した箇所。たとえ軽微な表面損傷であっても、湿気の侵入経路が生じ、ケーブルが内部から劣化します。露出した導線は直ちに交換の指標となります。露出した配線のあるケーブルに電源を再接続しないでください。

変色や焦げ跡： 外側のジャケットに茶色または黒の汚れがある場合は、ケーブルにホットスポットが発生していることを示します。これは、通常、重複した設置、熱を閉じ込める絶縁材との接触、または接続ポイントの故障によって引き起こされる過剰な熱出力が発生する局所的な領域です。焦げたケーブルは、まだ熱が発生しているかどうかに関係なく、交換する必要があります。

機械的損傷: ねじれ、鋭い曲がり、クラッシュポイント、またはケーブルがステープル留め、クランプ、または締め付けすぎた領域。これらの点により、内部導体に集中的な応力が発生し、まだ電気的障害として現れていない可能性がありますが、熱サイクル下では故障します。

接続の完全性: エンドシール、ケーブルと電源コード間の接合部、および接続点を検査します。これらは、ヒート テープの取り付けの中で最も失敗率が高い場所です。接続が緩んでいると抵抗熱が発生し、湿気が最も侵入しやすい箇所で劣化が促進されます。

目視検査で上記のいずれかが見つかった場合は、先に進む前にケーブルを交換する必要があります。目に見えて損傷したケーブルのテストを続けても結果は変わりません。交換の決定が遅れるだけです。

ステップ 2 — 電源インジケーターとタッチテスト

多くの民生用および商用ヒート テープ製品には、電源プラグに小さな LED インジケータ ライトが組み込まれています。このライトが点灯すると、電流がケーブルに到達していることを確認できます。ケーブルの全長が加熱していることを確認するものではありません。インジケーターライトが点灯している間に配線の途中で断線が存在する可能性があります。しかし、最初の機能チェックとしては役立ちます。

ケーブルが正常に動作していることが確認されたコンセントに差し込まれているときにインジケーター ライトが消灯している場合、ケーブルは開回路になっています。つまり、導体が完全に断線しているか、プラグ端での接続が失敗しています。これには交換が必要です。

タッチ テストは、一定ワット数のケーブルの最も簡単な機能チェックです。ケーブルに電力を供給し、5 ～ 10 分間動作させた状態で、ケーブルの長さに沿ったいくつかの点でケーブルの表面に注意深く触れます。機能する一定のワット数のケーブルは、配線全体にわたって均一に暖かく感じられるはずです。コールド スポットは、その場所の発熱体が壊れているか故障していることを示します。ホットスポット (周囲のケーブルよりもかなり高温の領域) は、重複した設置や熱出力が集中している要素の故障などの障害を示します。

自己調整型ケーブルの場合、タッチ テストは単独のチェックとしては信頼性が低くなります。約 50°F (10°C) を超える周囲温度では、正常に動作している自動調整ケーブルは、知覚できる暖かさをほとんど感じられない可能性があります。これは仕様によるものです。このような状況では、次のセクションで説明するマルチメータの抵抗テストにより、より信頼性の高い情報が得られます。

ステップ 3 — マルチメーターの抵抗テスト

マルチメーターを抵抗 (オーム) モードに設定すると、特殊な機器を使用せずにヒートテープの電気的テストを最も簡単に行うことができます。このテストでは、加熱回路の導通性とおおよその抵抗を測定します。

テストの前に: ケーブルを電源から完全に取り外します。通電中の回路では抵抗測定を実行しないでください。ケーブルが周囲温度に達するまで待ちます。最近電力を供給したケーブルをテストすると、静止状態を反映しない高い抵抗測定値が生成されます。

手順: ケーブルの電源端にある 2 つの導体端子にアクセスします。ほとんどのヒート テープ製品では、これらは電源プラグの 2 つのブレード、またはプラグ アセンブリの前の 2 本のリード線です。マルチメータープローブを各端子に 1 つずつ配置し、表示された抵抗値を読み取ります。

定ワット数ケーブルの場合、期待される抵抗値は製品仕様から計算できます。定格電圧の二乗を定格ワット数で割ります (R = V²/W)。 20 フィートの配線で定格 120 V および 5 W/ft のケーブルの合計定格ワット数は 100 W、予想される抵抗は約 144 オームです。この値を大きく上回るか下回る読み取り値は、障害を示します。の 産業用電気システム用の発熱体 同じ抵抗ベースの診断ロジックに従います。つまり、抵抗素子の定格抵抗が測定値と比較されるベースラインとなることがわかります。

ステップ 4 — サーモスタット トリガー テスト (一定のワット数)

パイプの凍結防止用に設計された定ワット数ヒートテープには、通常、周囲温度が約 3 ～ 4 °C (3 ～ 4 °C) に低下するとケーブルを作動させるサーモスタットが内蔵されています。目視検査と抵抗テストに合格しても、寒冷時に作動しないケーブルは、発熱体の故障ではなくサーモスタットの故障である可能性があります。この 2 つは別個のコンポーネントであり、独立して故障します。

サーモスタット トリガー テストは、冬の気温を待つことなく、寒冷条件をシミュレートして作動を検証します。この手順に必要なのは密閉可能なビニール袋と氷だけです。

手順: サーモスタットの位置を確認します。ほとんどの製品では、サーモスタットは電源コードの端近くのケーブルに取り付けられた小さな突起またはクリップで、パイプの表面に接して配置されています。ビニール袋に氷を入れて密封します。氷袋をサーモスタットの上に直接かぶせ、20 ～ 30 分間接触させたままにします。これは、サーモスタットの温度を作動閾値以下に下げるのに十分です。この期間中にケーブルを接続した状態で、ケーブルが熱を発生し始めるかどうかを、走行中の複数のポイントでのタッチ テストによって、またはインジケーター ライト (存在する場合) を監視して確認します。

サーモスタットを 30 分間冷却してもケーブルが作動しない場合は、サーモスタットが開いた状態で故障している可能性があります。ほとんどのヒート テープ サーモスタットはケーブル アセンブリに一体化されており、個別に修理することはできません。通常、ケーブル全体を交換するのが適切な対応です。ケーブルが氷上試験中に作動したが、現場条件では作動しなかった場合は、サーモスタットがパイプ表面と良好に熱接触していて、作動が遅れたり妨げられたりする自由空気中に浮遊していないことを確認してください。

産業用ヒートトレース: 絶縁抵抗試験

産業用ヒートトレースシステム (プロセス配管、タンク加熱、および同様の用途) の場合、標準保守テストは、標準マルチメーターではなくメガオーム計 (メガー) を使用した絶縁抵抗 (IR) テストです。絶縁抵抗試験では、高 DC 電圧 (通常は 500 V または 1000 V) をケーブル回路に印加し、導体とアース接地編組またはシールドの間の抵抗を測定します。これにより、標準的なマルチメータの抵抗テストでは明らかにできない、湿気の侵入、絶縁破壊、劣化が検出されます。

業界で認められている、使用中のヒート トレース回路の最小絶縁抵抗は次のとおりです。 20メガオーム 。測定値が 20MΩ を下回る場合は、絶縁劣化を示しており、システムを稼働状態に戻す前に調査が必要です。 1 ～ 5MΩ の範囲の測定値は、重大な湿気の侵入または絶縁の損傷を示します。測定値が 1MΩ を下回る場合は、重大な障害であるため、影響を受ける回路を直ちに分離する必要があります。

産業用システムのテスト手順は、構造化されたウォークダウン アプローチに従います。最初にすべてのバルブ、ポンプ、フランジ (メンテナンス中にヒート トレースが最も頻繁に妨げられる場所) を検査し、次にパネルのブレーカー定格と電圧を確認し、次に各ブレーカーの負荷側から回路レベルで絶縁抵抗をテストします。の 産業用電気ヒーターの制御システム このテスト シーケンスにパネル レベルのアクセス ポイントを提供します。 工業用電気浸漬ヒーター 同じ電気回路で動作している場合は、毎年のメンテナンス サイクル中に同じ絶縁抵抗テスト プロトコルの恩恵を受けることができます。

NFPA 79、 産業機械の電気規格 は、コミッショニングおよびメンテナンスの検証フレームワークの一部として、絶縁抵抗テストの要件と許容可能なしきい値を指定しています。これは、産業用ヒートトレースを大規模に運用する施設にとって重要な参考資料となります。

ヒートテープの交換時期と推奨点検スケジュール

ヒートテープは無期限に使用できるわけではないため、寒い環境で目に見える障害が発生するのを待つのは、交換のタイミングを決定する最もコストのかかる方法です。ほとんどの住宅用および小規模商業用ヒート テープの耐用年数は、通常の設置条件で 2 ～ 5 年です。産業用自己調整ケーブルは、正しく設置され、機械的損傷から保護されていれば、10 年以上使用できます。ただし、絶縁抵抗値の傾向を毎年調査して、故障が発生する前に段階的な劣化を特定する必要があります。

次のいずれかの状態が存在する場合は、直ちにヒートテープを交換してください。 目視検査中に露出した導体または損傷した導体が特定された。マルチメーターの抵抗値がゼロまたは開回路であること。絶縁抵抗はメガーテストで20MΩ以下。目に見える焦げ跡またはホットスポットの変色。または、ケーブルが 5 年以上前のものであり、一度もテストされていません。

住宅用および商業用パイプの凍結防止に関する推奨点検スケジュールは簡単です。暖房シーズンが始まる前 (通常は初秋) に 1 回、春の暖房シーズンが終了した後に 1 回、検査とテストを行います。秋の検査では、システムが必要になる前に準備が整っていることが確認されます。春の検査では、完了したばかりのシーズンからの損傷が特定されますが、状態が穏やかなため、緊急に交換を手配できます。

産業用ヒート トレースの場合、推奨スケジュールは、すべての回路のパネル レベルでの年 1 回の IR テスト、2 ～ 3 年ごとのすべての動作の完全なウォークダウン検査、およびヒート トレース ルートに関係するメンテナンス作業 (バルブの交換、パイプの修理、断熱作業) の直後の検査です。の 工業用ヒーターとコントロールの全製品 プロセス温度の保守用に設計されたシステムは、熱痕跡検査を緊急対応ではなく定期的なシステムチェックとして扱う文書化された予防保守スケジュールと組み合わせると、最も確実に動作します。