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Você pode restringir quase todas as decisões sobre cabos de aquecimento para áreas perigosas a quatro perguntas: o que a classificação da área permite, em que classe de temperatura o cabo deve permanecer, qual função ele deve cumprir e se as terminações e controles possuem a mesma aprovação que o cabo. Responda-lhes nessa ordem e a lista geralmente cai para dois ou três candidatos.
Uma linha de condensado de 6 polegadas deixa claro. Ele precisa manter a temperatura de 80 °C, tem saída de vapor de 150 °C duas vezes por ano, fica em uma área de Zona 1 com grupo de gás IIB e classe T3, e percorre 320 m. Mude um fato e a resposta muda. Aumente a saída de vapor para 200 °C e o cabo com isolamento mineral se tornará a única opção segura. Aumente a corrida para 3 km e o traçado com efeito de pele começa a competir.
As quatro decisões, na ordem que importa
Aplique esses quatro filtros antes de abrir um catálogo, pois cada um remove opções em vez de adicioná-las.
- Classificação da área e grupo de gases ou poeiras. Zona 1, Zona 2, o grupo e a classificação de poeira decidem o que pode ser instalado.
- Classe de temperatura e temperatura máxima do processo. Isto define o limite máximo da temperatura da superfície para o revestimento do cabo, não apenas para o tubo.
- Obrigação. Mantenha a temperatura, o tamanho do tubo, o isolamento, o ambiente, a tensão de alimentação e o comprimento do percurso e defina os watts por metro que você realmente precisa.
- Hardware do sistema. Cabos frios, caixas de junção, termostatos, sensores e proteção contra falha de aterramento decidem se a aprovação sobrevive à instalação.
Inverta a ordem e você terá o fracasso clássico do projeto: cabo comprado pelo preço, depois um redesenho seis semanas antes da partida porque a caixa de junção era IP66 em vez de Ex e.
Etapa 1: Leia a classificação da área e a classe de temperatura juntas
Zona e Divisão descrevem o mesmo risco com documentação diferente
A prática IEC e ATEX divide uma planta em zonas, enquanto a América do Nãorte usa divisões. A Zona 1 é geralmente igual à Classe I, Divisão 1, e a Zona 2 é igual à Divisão 2. A consequência prática é simples: um cabo certificado para a Divisão 2 não satisfará uma especificação da Zona 1, embora as duas descrições pareçam intercambiáveis num documento de concurso.
| Localização (IEC/ATEX) | Equivalente norte-americano | O que isso significa para rastreamento térmico |
|---|---|---|
| Zona 0 | Classe I, Divisão 1 (raro) | Rastreamento normalmente excluído; apenas circuitos intrinsecamente seguros |
| Zona 1 | Classe I, Divisão 1 | Rastreamento Ex e ou Ex d com terminações certificadas; a maioria das linhas petroquímicas |
| Zona 2 | Classe I, Divisão 2 | Nível de proteção inferior aceito; a janela de falha é curta, não zero |
| Zona 21 / 22 | Classe II, Divisão 1/2 | Gabinetes à prova de poeira e controle de temperatura de superfície |
A classe de temperatura é um limite de superfície, não uma classificação do produto
A classe de temperatura do gás ou poeira presente limita a temperatura da superfície de tudo o que é instalado no interior da área: 450 °C para T1, 300 °C para T2, 200 °C para T3, 135 °C para T4, 100 °C para T5 e 85 °C para T6. A temperatura da bainha é definida pelo que estiver mais quente, pelo fluido do processo ou pela própria saída do cabo, e é aí que a maioria dos projetos fica presa.
- Uma linha de 100 °C em uma área T4 (135 °C) deixa apenas 35 °C de altura livre.
- Um ciclo de saída de vapor de 150 °C exclui qualquer cabo classificado como T5 ou T6.
- Um projeto controlado, onde um termostato ou limitador impede que o cabo atinja seu máximo, geralmente é a única maneira de manter o cabo de alta produção dentro de uma classe de temperatura baixa.
Para os modos de falha que a certificação por si só não evita, leia nossa nota em se os cabos de aquecimento autorreguláveis são seguros para uso em áreas perigosas .
Etapa 2: Combine a família de cabos com a função
Para a maioria das tubulações da Zona 1 abaixo de 150 °C, a fita autorregulável ou limitadora de potência é a resposta compatível mais barata. Acima disso, ou onde a atmosfera ataca os polímeros, o cabo com isolamento mineral vence. Em tubulações com vários quilômetros de extensão, o traçado com efeito pelicular é a única opção prática.
| Família de cabos | Faixa de manutenção típica | Corte no comprimento no local | Melhor ajuste |
|---|---|---|---|
| Autorregulação | Proteção contra congelamento de 120 a 150 °C | Sim | Zona 1 or 2 pipe, tank and instrument lines |
| Limitação de potência | Cerca de 110 a 150°C | Sim | Linhas de comprimento médio que necessitam de maior densidade de produção |
| Potência constante | 150 a 250 °C e acima | Paralelo sim, série não | Linhas de alta temperatura com design controlado |
| Isolado com mineral | 400°C e acima | Não, comprimentos de fábrica | Alta temperatura, corrosão, abuso mecânico |
| Efeito de pele | Filas longas, até cerca de 200 °C | No | Oleodutos com vários quilômetros de extensão |
O cabo limitador de potência, como o da série ACCCT, fica entre os dois extremos: sua saída é muito mais estável do que a fita autorregulável e ainda pode ser cortado no comprimento certo no local, o que é importante quando uma linha é modificada durante a construção.
Cabos de rastreamento térmico com limitação de potência ACC-CT para linhas de processo Saída estável de limitação de energia, flexibilidade de corte no comprimento de campo e jaquetas resistentes a produtos químicos adequam-se à manutenção da temperatura do processo e proteção contra congelamento em linhas modificadas. Ver Produto → O cabo com isolamento mineral é a alternativa que muitas vezes se torna a primeira escolha em linhas quentes ou expostas mecanicamente, porque tolera temperaturas de revestimento que nenhum polímero pode atingir e seu revestimento metálico fornece ao condutor proteção mecânica real.
Etapa 3: Bainha, Trança e a Questão da Corrosão
As jaquetas de polímero não são intercambiáveis
As jaquetas de PVC padrão pertencem à proteção doméstica contra congelamento, não a uma unidade de processo. As camisas de fluoropolímero resistem aos hidrocarbonetos e à maioria dos solventes, mas ainda amolecem em altas temperaturas e alguns aromáticos as permeiam ao longo de anos de serviço.
As bainhas de metal existem porque algumas atmosferas comem polímeros
Plataformas offshore, áreas de água de resfriamento ricas em cloreto e serviços ácidos destroem rapidamente a trança de aço inoxidável, e é por isso que existe o revestimento de liga 825. Em uma especificação limitada por cloreto, a escolha da bainha é uma decisão sobre corrosão, e não uma decisão de marketing.
Cabo de aquecimento isolado mineral com bainha de liga 825 para áreas perigosas Traceamento térmico MI resistente à corrosão para proteção contra congelamento em alta temperatura e manutenção de temperatura em serviços offshore ricos em cloreto, petróleo, gás, produtos químicos e energia. Ver Produto → Etapa 4: Terminações, controles e proteção contra falta à terra
O certificado de área perigosa de um cabo termina no seu condutor frio. Qualquer que seja o chumbo frio, deve ter a mesma zona, grupo de gás e classe de temperatura, ou a instalação não será compatível, não importa quão bom seja o cabo.
- Caixas de junção nas versões Ex e ou Ex d, com prensa-cabos certificados e adequados ao diâmetro do cabo.
- Termostatos para áreas perigosas, sejam do tipo indução de tubulação ou de detecção de superfície, para que o circuito ligue a carga em vez de adivinhar o ambiente.
- Sensores de temperatura aprovados pela Ex. A linha MMP-PT100Ex mede até 482 °C, o que abrange tarefas de extração de vapor e rastreamento em alta temperatura.
- Proteção contra falha à terra em todos os ramais. A prática IEC e NEC 427.22 esperam isso, e 30 mA é um nível de desarme comum.
Controlador de temperatura à prova de explosão HDBK-WK para rastreamento térmico elétrico Acessório inteligente de controle de temperatura terminal em substituição a termostatos mecânicos, com funções de proteção, alerta, monitoramento e comunicação para sistemas de rastreamento elétrico. Ver Produto → Verificações de comissionamento e manutenção que detectam problemas reais
Quatro verificações compensam seus custos no primeiro ano de operação, e ignorá-las é como projetos seguros se tornam instalações inseguras.
- Meça a resistência de isolamento em cada circuito a 500 VCC antes de o isolamento térmico ser fechado e novamente antes de energizar.
- Execute uma pesquisa termográfica sob carga assim que a linha estiver estabilizada, com o cabo energizado e na temperatura normal do processo.
- Verifique novamente a classe de temperatura sempre que a temperatura do processo ou do produto mudar; um cabo compatível a 90 °C pode não estar a 140 °C.
- Inspecione as caixas de junção quanto à umidade em cada desligamento e mantenha os desenhos as-built mostrando o traçado do roteamento.
Perguntas frequentes
O cabo autorregulável pode ser usado na Zona 1?
Sim, quando possui a certificação correta para área de risco e a temperatura de sua bainha permanece dentro da classe de temperatura da área. O cabo em si raramente é o problema; as terminações geralmente são.
Uma área perigosa sempre precisa de um termostato?
Não. Na Zona 2 com baixa temperatura de manutenção, um cabo autorregulável e uma caixa de junção aprovada são muitas vezes suficientes. Na Zona 1 com alta densidade de potência, um termostato ou limitador é o que mantém válida a classificação T.
O cabo com isolamento mineral pode ser cortado no comprimento certo no local?
Geralmente não. O cabo MI é fornecido em comprimentos de fábrica com terminações seladas, portanto, solicitar o comprimento certo é uma tarefa de projeto, não um detalhe de instalação.
E se a temperatura do processo aumentar após o comissionamento?
Execute novamente a verificação da classe de temperatura imediatamente. Um aumento de 30 °C na temperatura da linha pode levar uma instalação compatível para fora de sua classificação T, e a solução pode ser uma família de cabos diferente, em vez de um termostato diferente.
Se você tiver o desenho de classificação da área, o tamanho da linha, os detalhes do isolamento e a temperatura de manutenção necessária, a seleção se tornará um breve exercício de engenharia em vez de um debate. Envie esses quatro itens para nossos engenheiros através do página de contato e voltaremos com uma família de cabos, uma densidade de potência e o hardware com classificação Ex correspondente.
