Menu
Топлинно проследяване: защита от замръзване и поддържане на процесната температура

Топлинно проследяване: защита от замръзване и поддържане на процесната температура

Обяснение на системите за подгряване на тръбопроводи: електрически саморегулиращи се кабели срещу кабели с постоянна мощност, подгряване с пара, проектиране според топлинните загуби, методи за управление и правила за опасни зони.
Топлинно проследяване: защита от замръзване и поддържане на процесната температура

Нагревно трасиране добавя контролирано топлинно източник по дължината на тръба, съд или инструментална линия, за да поддържа съдържанието над целева температура, независимо дали това е просто над точката на замръзване или процесна стойност, необходима за да остане течността подходяща за изпомпване. То е с ниска видимост докато не се повреди, а замръзнала или сгъстена линия може да извади съоръжението от експлоатация за часове.

Защо тръбите и съдове се нуждаят от допълнително нагряване

Всяка тръба или резервоар, изложени на околната среда, губят топлина през стените и изолацията си. Водни течности в студен климат рискуват да замръзнат и да спукат тръби или фитинги.

Много процесни течности не е нужно да замръзнат напълно, за да станат проблем: тежко гориво, разтопена сяра, битум и восъчни суровини се сгъстяват рязко при падане на температурата и помпа или клапан, оразмерени за проектния вискозитет, могат да блокират при студена течност.

Трасирането поддържа течността над който и да е от тези прагове и компенсира топлинните загуби, вместо да повишава температурата бързо.

Електрическо трасиране: саморегулиращ се срещу кабел с постоянна мощност

Електрическото трасиране използва резистивен кабел, опънат по тръбата под изолацията, в две често срещани групи.

  • Саморегулиращ се кабел има проводим полимерен сърцевинен слой между два шиниращи проводника. Когато се затопля, съпротивлението на полимера се увеличава и топлинната мощност намалява локално и точково, така че топъл участък консумира по-малко енергия от студено място. Може да се реже до дължина на място и е изместил кабелите с постоянна мощност за повечето приложения за защита от замръзване, тъй като търпи вариации при инсталация и устоява на прегряване.
  • Кабел с постоянна мощност доставя фиксирана мощност на единица дължина независимо от температурата, като се реализира като паралелна схема на съпротивления или като серия от елемент, доставян като един фиксиран срез. Мощността не намалява когато тръбата се затопли, затова е подходящ за дълги линии или високи поддържани температури, но изисква внимателно проектиране, за да се избегне прегряване там, където изолацията е тънка или повредена.

И двете работят с термостат или контролер и се защитават от защита при ток на утечка към земята, тъй като повреден кабел в мокра изолация представлява риск от токов удар и пожар.

Парно трасиране

Парното трасиране използва малка тръбичка, прокарана успоредно на технологичната тръба, която пренася нисконапорна пара, кондензираща се и отдаваща латентна топлина, като кондензатът се връща през кондензен капан. То е подходящо за обекти с налична парна мрежа и доставя висока, постоянна мощност, тъй като кондензационната температура е зададена от налягането на парата.

По-трудно е да се контролира прецизно в сравнение с електрическото трасиране, тъй като веригата е или на пара, или без пара, и носи поддръжката на капани и кондензатни линии. Електрическото трасиране е поело повечето нови проекти, но парното трасиране остава широко използвано при по-стари установки и много дълги линии.

Проектна основа: загуби на топлина, не само целева температура

Трасирането се оразмерява спрямо изчисление на топлинните загуби, а не само спрямо температурата за поддържане, като се вземат предвид диаметърът на тръбата, дебелината на изолацията, най-ниската проектирана околна температура (най-ниската продължителна стойност, а не екстремен едночасов минимум), скоростта на вятъра и ограждането.

Недостатъчно оразмерено трасиране се проваля в най-студения проектиран ден, въпреки че изглежда наред повечето от годината; преоразмерено трасиране пък похабява енергия и повишава риска от прегряване. Мократа или липсваща изолация умножава топлинните загуби и е честа причина трасирането, което „преди работеше“, да спре да действа.

Методи за контрол

Метод на контролМясто на сензораТипично приложениеКомпромис
Детекция на околната температураСензор за външен въздух за цяла зонаЗащита от замръзване на много кръговеЕвтино, но не потвърждава, че конкретна тръба е топла
Сензор на линиятаТермостат, прикрепен към самата тръбаЗащита от замръзване или груб процесен контролПотвърждава състоянието на тръбата, една точка на кръг
Контрол на база RTDPt100 RTD, свързан към регулатор или DCSПрецизно поддържане за флуиди чувствителни на вискозитет или опасни течностиНай-висока точност, по-висока инсталационна цена

Детекцията на околната температура превключва цял кръг спрямо външните условия, подходящо за битова вода и отточни линии. Сензорът на линията поставя точката на вземане на решение директно на тръбата, по-точно там където излагането или изолацията варират. Контролът на база RTD, почти винаги Pt100 RTD, е подходящ за реални процесни параметри и подава непрекъсваем сигнал за тренд в CMMS.

Съображения за опасни зони

Електрическото трасиране в класифицирани опасни зони трябва да бъде сертифицирано за съответната зона и група газове, като максималната повърхностна температура на кабела се поддържа под автозапалителната температура на процесната течност с определен марж, известен като T-рейтинг.

Ограничаването на мощността при саморегулиращия се кабел помага тук, тъй като той не може лесно да се повиши неконтролируемо до висока повърхностна температура, както би могъл нерегулиран елемент.

Въпреки това кръговете все още се нуждаят от защита при ток на утечка към земята и крайни уплътнения, сертифицирани за зоната, докато парното трасиране напълно избягва електрическите въпроси по класификацията.

Поддръжка и режими на повреда

Повредите на трасирането обикновено се дължат на физически повреди при извършване на други работи, проникване на вода през слабо запечатано съединение, отстранена и неизвърната обратно изолация, сработил прекъсвач при ток на утечка, който никой не е проверил, или отказал термостат, заклещен включен или изключен.

Проверка на непрекъснатостта при пускане в експлоатация заедно с периодични инфрачервени обследвания са практични начини да се открият проблеми преди силно замръзване да ги разкрие. Критичните кръгове заслужават планирани проверки, записвани по същия начин като целостта на изолираните тръби, тъй като и двете имат обща основна причина: компрометирана изолация и скрита влага.

Свързването на алармите за сработване при ток на утечка към системата за управление така че при повреда автоматично да се генерира заявка за работа е превантивен подход, с който CMMS платформи като Fabrico се справят добре. Резервирайте демонстрация на Fabrico .

Често задавани въпроси

Винаги ли саморегулиращият се кабел е по-добър от кабела с постоянна мощност?

Не винаги. Саморегулиращият се кабел е по-лесен за инсталиране и доминира при общата защита от замръзване. Кабелът с постоянна мощност е подходящ за дълги вериги или приложения, които изискват по-голям топлинен поток, отколкото позволява таванът на мощността на саморегулиращия се кабел.

Може ли трасирането да замени изолацията?

Не. Трасирането компенсира загубите на топлина; то не премахва необходимостта от ограничаването им. Влошената изолация повишава скоростта на топлинни загуби, които трасирането трябва да преодолее, и може да надвиши капацитета на правилно оразмерена система.

Защо да използваме RTD вместо обикновен термостат?

Термостатът е достатъчен за основна защита от замръзване, но RTD дава непрекъснат, точен сигнал, поддържащ прецизно управление на температурата и дистанционно алармиране, което е важно когато вискозитетът или реактивността са чувствителни към температурата.

Има ли парното трасиране по-малко поддръжка от електрическото?

Не, обикновено повече. Парното трасиране зависи от кондензните капани и линии за връщане на кондензата, които изискват периодична проверка, в допълнение към състоянието на изолацията, общо за двата типа системи.

Последно от блога

Начертайте вашата пътна карта за надеждност
Изчислете потенциалната възвръщаемост: запазете час за демонстрация
Начертайте вашата пътна карта за надеждност
Като натиснете бутона Приемам, вие давате съгласието си за използването на `бисквитки`, докато ползвате до този уебсайт. За да научите повече за това как `бисквитките` се използват и управляват, моля, вижте нашата Политика за поверителност и Декларация за Бисквитките