Traçage thermique ajoute une source de chaleur contrôlée le long d'une conduite, d'une cuve ou d'une ligne d'instrumentation afin que son contenu reste au-dessus d'une température cible, que ce soit simplement au-dessus du point de congélation ou d'une valeur de procédé nécessaire pour maintenir un fluide pompable.
Il est peu visible tant qu'il ne tombe pas en panne, et une conduite gelée ou gélifiée peut mettre une unité hors service pendant des heures.
Toute conduite ou réservoir exposé aux conditions ambiantes perd de la chaleur à travers ses parois et son isolation. Les fluides à base d'eau dans les climats froids risquent de geler et de faire éclater la conduite ou les raccords.
Beaucoup de fluides de procédé n'ont pas besoin de geler complètement pour poser problème: le fioul lourd, le soufre en fusion, le bitume et les bruts cireux s'épaississent fortement quand la température baisse, et une pompe ou une vanne dimensionnée pour la viscosité nominale peut caler sur un fluide froid.
Le traçage maintient le fluide au-dessus du seuil pertinent et compense les pertes de chaleur plutôt qu'il n'augmente rapidement la température.
Le traçage électrique utilise un câble résistif fixé à la conduite sous l'isolant, appartenant à deux familles courantes.
Les deux sont commandés par un thermostat ou un contrôleur et sont protégés par un dispositif de protection contre les défauts à la terre, car un câble endommagé dans un isolant humide constitue un risque d'électrocution et d'incendie.
Le traçage à la vapeur consiste à faire courir un petit tube le long de la conduite de procédé, transportant de la vapeur basse pression qui condense et restitue la chaleur latente, le condensat étant renvoyé par un piège à vapeur.
Il convient aux sites disposant d'une distribution de vapeur existante et fournit une puissance élevée et constante, la température de condensation étant fixée par la pression de vapeur.
Il est plus difficile à contrôler précisément que le traçage électrique, car un circuit est soit sous vapeur soit sans vapeur, et il implique l'entretien des pièges et des lignes de condensat.
Le traçage électrique a pris la plupart des nouveaux chantiers, mais le traçage à la vapeur reste courant sur les installations anciennes et les très longues lignes.
Le traçage est dimensionné à partir d'un calcul de pertes de chaleur, pas seulement de la température de maintien, en tenant compte du diamètre de la conduite, de l'épaisseur de l'isolant, de la température ambiante minimale de conception (la condition la plus froide soutenue, et non un minimum extrême d'une heure), de la vitesse du vent et de l'enceinte.
Un traçage sous-dimensionné tombe en panne lors du jour de conception le plus froid même s'il paraît correct la majeure partie de l'année; un traçage surdimensionné gaspille de l'énergie et augmente le risque de surchauffe.
Un isolant humide ou absent multiplie les pertes de chaleur et est une cause fréquente d'un traçage qui « fonctionnait avant ».
| Méthode de contrôle | Emplacement du capteur | Utilisation typique | Compromis |
|---|---|---|---|
| Mesure ambiante | Capteur d'air extérieur pour une zone entière | Protection contre le gel sur de nombreux circuits | Peu coûteux, mais ne confirme pas qu'une conduite donnée soit chaude |
| Détection sur la conduite | Thermostat fixé directement sur la conduite | Protection contre le gel ou contrôle de procédé approximatif | Confirme l'état de la conduite, un point par circuit |
| Contrôle par RTD | Sonde Pt100 RTD câblée à un contrôleur ou au DCS | Maintien précis pour fluides sensibles à la viscosité ou dangereux | Précision maximale, coût d'installation plus élevé |
La mesure ambiante commande tout un circuit selon les conditions extérieures, ce qui convient pour les conduites d'eau utilitaire et d'évacuation. La détection sur la conduite place le point de décision directement sur la canalisation, plus précise lorsque l'exposition ou l'isolant varie. Le contrôle par RTD, presque toujours une sonde Pt100 RTD, convient aux paramètres réels du procédé et alimente un signal continu consigné et suivi dans un CMMS.
Le traçage électrique dans des zones classées dangereuses doit être homologué pour la zone et le groupe de gaz, la température de surface maximale du câble devant rester en dessous de la température d'auto-inflammation du fluide du procédé avec une marge, connue sous le nom de classement T.
La limitation de puissance des câbles autorégulants aide ici, car ils ne peuvent pas facilement dériver vers une température de surface élevée comme un élément non régulé.
Les circuits nécessitent toujours une protection contre les défauts à la terre et des obturateurs de bout adaptés à la zone, et le traçage à la vapeur évite entièrement les problèmes de classification électrique.
Les défaillances de traçage sont généralement dues à des dommages physiques lors d'autres travaux, à l'entrée d'eau par une épissure mal étanchéifiée, à l'isolant enlevé et non remis en place, à un disjoncteur différentiel déclenché que personne n'a vérifié, ou à un thermostat défaillant bloqué en position ouverte ou fermée.
Un contrôle de continuité lors de la mise en service et des relevés infrarouges périodiques sont les moyens pratiques de détecter les problèmes avant qu'un gel sévère ne les révèle.
Les circuits critiques méritent des vérifications programmées, consignées de la même manière que l'intégrité des tuyaux isolés , car les deux partagent une cause racine: une isolation compromise et l'humidité cachée.
Raccorder les alarmes de déclenchement différentiel au système de contrôle de sorte qu'un défaut génère automatiquement un ordre de travail est une démarche préventive qu'une plateforme GMAO comme Fabrico gère bien. Réservez une démo Fabrico .
Pas toujours. Le câble autorégulant est plus facile à installer et domine la protection générale contre le gel. Le câble à puissance constante convient aux circuits longs ou aux applications nécessitant un flux de chaleur supérieur au plafond de puissance des câbles autorégulants.
Non. Le traçage compense les pertes de chaleur ; il ne supprime pas la nécessité de les limiter. Une isolation dégradée augmente le taux de pertes de chaleur que le traçage doit compenser et peut pousser un système correctement dimensionné au-delà de sa capacité.
Un thermostat suffit pour une protection basique contre le gel, mais une RTD fournit un signal continu et précis permettant un maintien de température fin et des alarmes à distance, ce qui importe lorsque la viscosité ou la réactivité sont sensibles à la température.
Non, généralement plus. Le traçage à la vapeur dépend des pièges à vapeur et des lignes de retour de condensat qui nécessitent des inspections périodiques, en plus de l'état de l'isolation que partagent les deux systèmes.
Connexion
Blog
