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Dall'amministratore

Come scegliere il cavo scaldante per aree pericolose: guida per zone, classe T e guaina

È possibile restringere quasi ogni decisione relativa ai cavi scaldanti per aree pericolose a quattro domande: cosa consente la classificazione dell'area, a quale classe di temperatura deve rimanere il cavo, quale compito deve svolgere e se le terminazioni e i controlli hanno la stessa approvazione del cavo. Rispondi in quest'ordine e la rosa dei candidati di solito scende a due o tre candidati.

Una linea della condensa da 6 pollici chiarisce il punto. Richiede una temperatura di mantenimento di 80 °C, prevede una fuoriuscita di vapore di 150 °C due volte l'anno, si trova in un'area della Zona 1 con un gruppo di gas IIB e una classe T3 e percorre 320 m. Cambia un fatto e la risposta cambia. Se si aumenta la temperatura di uscita del vapore a 200 °C, il cavo con isolamento minerale diventa l'unica opzione sicura. Allunga la corsa a 3 km e il tracciamento dell'effetto pelle inizia a competere.

Le quattro decisioni, nell'ordine che conta

Applica questi quattro filtri prima di aprire un catalogo, perché ognuno rimuove le opzioni anziché aggiungerle.

  1. Classificazione dell'area e gruppo di gas o polveri. Zona 1, Zona 2, il gruppo e il livello di polvere determinano cosa può essere installato.
  2. Classe di temperatura e temperatura massima di processo. Ciò imposta il limite massimo della temperatura superficiale per la guaina del cavo, non solo per il tubo.
  3. Dovere. Mantieni la temperatura, le dimensioni del tubo, l'isolamento, l'ambiente, la tensione di alimentazione e la lunghezza del percorso e imposta i watt per metro effettivamente necessari.
  4. Hardware di sistema. I cavi freddi, le scatole di giunzione, i termostati, i sensori e la protezione dai guasti a terra decidono se l'approvazione sopravvive all'installazione.

Invertendo l'ordine si ottiene il classico fallimento del progetto: cavo acquistato in base al prezzo, poi riprogettato sei settimane prima dell'avvio perché la scatola di giunzione era IP66 anziché Ex e.

Passaggio 1: leggere insieme la classificazione dell'area e la classe di temperatura

Zona e Divisione descrivono lo stesso rischio con documenti diversi

La pratica IEC e ATEX divide un impianto in zone, mentre il Nord America utilizza le divisioni. La Zona 1 equivale sostanzialmente alla Classe I, Divisione 1, e la Zona 2 equivale alla Divisione 2. La conseguenza pratica è semplice: un cavo certificato per la Divisione 2 non soddisferà le specifiche della Zona 1, anche se le due descrizioni sembrano intercambiabili in un documento di gara.

La classificazione dell'area stabilisce il livello minimo di approvazione; non ti dice mai quale famiglia di cavi acquistare.
Ubicazione (IEC/ATEX) Equivalente nordamericano Cosa significa per il tracciamento elettrico
Zona 0 Classe I, Divisione 1 (raro) Tracciamento normalmente escluso; solo circuiti a sicurezza intrinseca
Zona 1 Classe I, Divisione 1 Tracciatura Ex e o Ex d con terminazioni certificate; la maggior parte delle linee petrolchimiche
Zona 2 Classe I, Divisione 2 Livello di protezione inferiore accettato; la finestra di errore è breve, non zero
Zona 21 / 22 Classe II, Divisione 1/2 Involucri a tenuta di polvere più controllo della temperatura superficiale

La classe di temperatura è un limite della superficie, non una valutazione del prodotto

La classe di temperatura del gas o delle polveri presenti limita la temperatura superficiale di tutto ciò che è installato all'interno dell'ambiente: 450 °C per T1, 300 °C per T2, 200 °C per T3, 135 °C per T4, 100 °C per T5 e 85 °C per T6. La temperatura della guaina viene impostata in base a quale dei due valori è più caldo, ovvero il fluido di processo o l'uscita stessa del cavo, ed è qui che si intrappola la maggior parte dei progetti.

  • Una linea a 100 °C in un'area T4 (135 °C) lascia solo 35 °C di margine.
  • Un ciclo di vapore a 150 °C esclude qualsiasi cavo classificato T5 o T6.
  • Un design controllato, in cui un termostato o un limitatore impedisce al cavo di raggiungere il suo massimo, è spesso l'unico modo per mantenere il cavo ad alto rendimento all'interno di una classe di bassa temperatura.

Per le modalità di guasto che la sola certificazione non previene leggi la nostra nota se i cavi scaldanti autoregolanti sono sicuri per l'uso in aree pericolose .

Passaggio 2: abbinare la famiglia di cavi al servizio

Per la maggior parte delle tubazioni della Zona 1 al di sotto di 150 °C, il nastro autoregolante o limitatore di potenza è la risposta conforme più economica. Al di sopra di questi valori, o laddove l'atmosfera attacca i polimeri, vincono i cavi con isolamento minerale. Su condutture lunghe diversi chilometri, la tracciatura ad effetto pelle è l'unica scelta pratica.

Le famiglie si sovrappongono; di solito determinano la temperatura del processo, la durata della tiratura e la certificazione disponibile.
Famiglia di cavi Intervallo di mantenimento tipico Tagliato a misura sul posto La migliore vestibilità
Autoregolante Protezione antigelo da 120 a 150 °C Sì Zona 1 or 2 pipe, tank and instrument lines
Limitazione della potenza Circa 110-150 °C Sì Linee di media lunghezza che necessitano di una maggiore densità di output
Wattaggio costante Da 150 a 250 °C e oltre Parallelo sì, serie no Linee ad alta temperatura dal design controllato
Isolamento minerale 400 °C e oltre No, lunghezze di fabbrica Alte temperature, corrosione, abuso meccanico
Effetto pelle Linee lunghe, fino a circa 200 °C No Condutture lunghe diversi chilometri

Il cavo limitatore di potenza come la serie ACCCT si trova tra i due estremi: la sua uscita è molto più stabile del nastro autoregolante e può ancora essere tagliato su misura sul posto, il che è importante quando una linea viene modificata durante la costruzione.

ACC-CT Power-Limiting Heat Tracing Cables for Process Lines Cavi per tracciamento termico a limitazione di potenza ACC-CT per linee di processo L'uscita stabile con limitazione della potenza, la flessibilità del taglio su misura sul campo e i rivestimenti resistenti agli agenti chimici sono adatti al mantenimento della temperatura di processo e alla protezione antigelo sulle linee modificate. Visualizza il prodotto →

Il cavo ad isolamento minerale è la alternativa che spesso diventa la prima scelta su linee calde o esposte meccanicamente, perché tollera temperature di guaina che nessun polimero può raggiungere e la sua guaina metallica conferisce al conduttore una vera protezione meccanica.

Fase 3: Guaina, treccia e questione della corrosione

Le giacche in polimero non sono intercambiabili

Le guaine standard in PVC appartengono alla protezione antigelo domestica, non a un'unità di processo. I rivestimenti in fluoropolimero resistono agli idrocarburi e alla maggior parte dei solventi, ma si ammorbidiscono comunque alle alte temperature e alcuni aromatici li permeano nel corso degli anni di servizio.

Le guaine metalliche esistono perché alcune atmosfere mangiano polimeri

Le piattaforme offshore, le aree con acqua di raffreddamento ricche di cloruri e il servizio acido distruggono rapidamente la treccia di acciaio inossidabile, motivo per cui esiste la guaina in lega 825. In una specifica con limitazione di cloruro, la scelta della guaina è una decisione relativa alla corrosione, non di marketing.

Alloy 825 Sheathed Mineral Insulated Heating Cable for Hazardous Areas Cavo scaldante con isolamento minerale rivestito in lega 825 per aree pericolose Tracciamento termico MI resistente alla corrosione per la protezione dal gelo ad alta temperatura e il mantenimento della temperatura nei servizi offshore, petroliferi, del gas, chimici ed energetici ricchi di cloruri. Visualizza il prodotto →

Fase 4: terminazioni, controlli e protezione dai guasti a terra

Il certificato per aree pericolose di un cavo si ferma al suo conduttore freddo. Qualunque sia il luogo in cui arriva il cavo freddo, deve avere la stessa zona, gruppo di gas e classe di temperatura, altrimenti l'installazione non sarà conforme, indipendentemente dalla qualità del cavo.

  • Scatole di giunzione nelle versioni Ex e o Ex d, con pressacavi certificati adeguati al diametro del cavo.
  • Termostati per aree pericolose, sia del tipo a induzione della tubazione che con rilevamento della superficie, in modo che il circuito si attivi in ​​base al carico anziché in base a congetture ambientali.
  • Sensori di temperatura approvati Ex. La gamma MMP-PT100Ex misura fino a 482 °C, il che copre le attività di tracciamento del vapore e ad alta temperatura.
  • Protezione contro guasto a terra su ogni ramo. La pratica IEC e NEC 427.22 lo prevedono entrambi e 30 mA è un livello di intervento comune.
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Controlli di messa in servizio e manutenzione che rilevano problemi reali

Quattro assegni ripagano i costi entro il primo anno di attività e saltarli è il modo in cui progetti sicuri diventano installazioni non sicure.

  • Misurare la resistenza di isolamento su ciascun circuito a 500 V CC prima che l'isolamento termico venga chiuso e nuovamente prima dell'alimentazione.
  • Eseguire un'indagine termografica sotto carico una volta che la linea si è stabilizzata, con il cavo alimentato e alla normale temperatura di processo.
  • Ricontrollare la classe di temperatura ogni volta che cambia la temperatura di processo o il prodotto; un cavo conforme a 90 °C potrebbe non esserlo a 140 °C.
  • Ispezionare le scatole di giunzione per verificare l'eventuale presenza di umidità a ogni arresto e conservare i disegni così come sono costruiti che mostrano il percorso delle tracce.

Domande frequenti

È possibile utilizzare il cavo autoregolante nella Zona 1?

Sì, quando è dotato della corretta certificazione per aree pericolose e la temperatura della guaina rientra nella classe di temperatura dell'area. Il cavo stesso è raramente il problema; le terminazioni di solito lo sono.

Un'area pericolosa necessita sempre di un termostato?

No. Nella Zona 2 con una temperatura di mantenimento bassa, spesso sono sufficienti un cavo autoregolante e una scatola di giunzione approvata. Nella Zona 1 con elevata densità di potenza, un termostato o limitatore è ciò che mantiene valido il valore T.

È possibile tagliare a misura il cavo con isolamento minerale in cantiere?

Generalmente no. Il cavo MI viene fornito in lunghezze di fabbrica con terminazioni sigillate, quindi ordinare la lunghezza corretta è un compito di progettazione, non un dettaglio di installazione.

Cosa succede se la temperatura del processo aumenta dopo la messa in servizio?

Eseguire nuovamente il controllo della classe di temperatura immediatamente. Un aumento di 30 °C della temperatura della linea può spingere un'installazione conforme al di fuori della sua classificazione T e la soluzione potrebbe essere una famiglia di cavi diversa anziché un termostato diverso.

Se si dispone del disegno di classificazione dell'area, della dimensione della linea, dei dettagli sull'isolamento e della temperatura di mantenimento richiesta, la selezione diventa un breve esercizio di ingegneria anziché un dibattito. Invia questi quattro elementi ai nostri ingegneri tramite il pagina dei contatti e torneremo con una famiglia di cavi, una densità di potenza e l'hardware corrispondente classificato Ex.