L'impact de l'isolation sur la conception et le fonctionnement du traçage électrique
Il faisait glacial, même pour les standards du Midwest. Ce matin-là, j'ai reçu un appel d'un directeur d'usine de diesel renouvelable, à environ deux heures de chez moi. Un directeur d'usine enthousiaste a annoncé qu'il avait 5 camions-citernes en attente d'être chargés et 5 autres en route. Il n'a pas pu charger les camions parce que le biodiesel s'était accumulé à cause du froid et bloquait le débit. Il avait identifié le tuyau à l'origine du problème et il voulait que je vienne l'aider à résoudre le problème.
À mon arrivée, les opérateurs étaient en train de brancher des conduites de vapeur temporaires pour envelopper les tuyaux et les réchauffer. Finalement, le produit s'est suffisamment réchauffé pour qu'ils puissent redémarrer les pompes et charger les camions.
Lorsque nous avons parcouru la ligne du problème, la cause profonde était évidente : nous avons identifié des sections de tuyaux où l'isolation était manquante ou complètement gelée. À plusieurs endroits, nous avons pu voir la trace de chaleur sur le tuyau. J'ai appris plus tard qu'au cours de l'été, un entrepreneur avait remplacé des tuyaux dans le support à tuyaux sans réinstaller l'isolation ni le revêtement. Alors que l’automne se transformait en hiver, la pluie et la fonte des neiges sont entrées dans le système d’isolation des sections de tuyauterie verticales et ont imbibé une grande partie de l’isolation fibreuse, la transformant en un bloc de glace une fois qu’elle est devenue suffisamment froide.
Dans ce cas, l'usine a dû non seulement payer les chauffeurs de camion pour rester assis pendant des heures, mais également les heures supplémentaires de tous les opérateurs supplémentaires appelés à la dernière minute.
La défaillance du système de gestion de la chaleur est un coût coûteux, mais souvent évitable lorsqu'il est isolé avec le bon matériau.
Au cours de ma carrière dans le traçage thermique, j'ai aidé mes clients à diagnostiquer les problèmes de leurs systèmes de chauffage. Les premiers signes d’une défaillance d’un système sont souvent la perte de débit d’une conduite ou une rupture. Après avoir déterminé que le système de chauffage électrique fonctionnait, mon attention se tournait vers le système d’isolation et de gainage.
Pour qu'un système de traçage électrique fonctionne correctement, les performances d'isolation doivent être adaptées aux besoins de conception du processus, non seulement dès le premier jour, mais pendant toute la durée de vie du système. La puissance du câble chauffant exprimée en « watts par pied » est adaptée à la perte de chaleur permise à travers l’isolant. Si l’isolation est mouillée ou endommagée, le système se déséquilibrera, créant des problèmes.
Lors de la conception d’un système complet de gestion de la chaleur, il est important de prendre en compte les performances à long terme de l’isolation qui le recouvre.
Chaleur, eau et dommages mécaniques – les trois ennemis de l’isolation thermique.
Une isolation mouillée ou endommagée peut entraîner des pannes coûteuses dans un processus, entraînant des conduites gelées ou bouchées. Ces pannes sont non seulement coûteuses à réparer, mais peuvent également entraîner une perte de production et des pannes imprévues. Dans certains cas, la défaillance d'un système de traçage thermique peut également créer un risque pour la santé et la sécurité si les douches oculaires ou les équipements de protection active contre l'incendie gèlent.
Une idée fausse courante est que le revêtement ou le revêtement isolant par-dessus empêchera l’eau de pénétrer dans le système d’isolation. Dans mon expérience:
- Les opérateurs marchent et marchent sur la tuyauterie pour effectuer la maintenance ou accéder à des zones difficiles d'accès, ce qui endommage le système.
- Le revêtement est retiré mais n'est pas réinstallé correctement.
- Le processus de cyclage thermique peut provoquer une dilatation et une contraction de l’isolation et du revêtement.
Lorsque cela se produit, les pénétrations dans le revêtement peuvent provoquer un écoulement d’eau et entrer en contact avec le matériau isolant. L'isolation traditionnelle absorbant l'eau retiendra l'humidité à proximité du tuyau, ce qui entraînera un déséquilibre entre la chaleur disponible du système de traçage et la perte de chaleur accrue à travers l'isolation humide.
Même une absorption d’humidité d’à peine 3 % entraînera une perte d’énergie de 3 à 4 fois. Ce déséquilibre entraînera la défaillance du système. Une isolation imbibée d'eau entraînera une perte de chaleur plus importante et un risque de gel ou de colmatage de la tuyauterie si aucun débit ne se produit. Si l'isolation humide persiste, cela peut également augmenter le risque de corrosion sous isolation.
Pyrogel® est conçu pour résister aux ennemis typiques de l’isolation mécanique ; la chaleur, l'eau et les dommages mécaniques.
Épaisseur d'isolation
Un autre facteur important à prendre en compte lors de la sélection d’un isolant pour un projet de traçage thermique est l’épaisseur. Un système bien isolé peut réduire le nombre de circuits requis pour un projet. Un système de traçage thermique comportant moins de circuits peut réduire les coûts de distribution d’énergie. Cela se traduira non seulement par une baisse du coût total d’installation, mais également par une réduction des coûts d’exploitation.
Résoudre les défis les plus difficiles de l’isolation
Il y a près de vingt ans, Aspen Aerogels a entrepris de réinventer l'isolation thermique. Le résultat de cet effort est devenu connu sous le nom de Pyrogel, spécialement conçu pour maintenir les performances même lorsque le système de gainage est défaillant. Pyrogel's Le système multicouche permet des joints circonférentiels et longitudinaux décalés qui rendent presque impossible la pénétration de l'eau. Contrairement à l'isolation traditionnelle, Pyrogel peut résister de manière résiliente à la pénétration de l'eau ou de la neige, gardant l'actif au sec et aidant le système de traçage thermique à fonctionner comme prévu.
PyrogelLe profil ultra fin de , jusqu'à 50 % plus fin que l'isolation traditionnelle, aide également à résoudre les problèmes de dégagement, un problème courant qui peut limiter la résistance thermique pouvant être appliquée sur un système de traçage thermique.
Enfin, en cas de défaillance ou d’endommagement d’un câble de traçage, l’isolation devra être retirée pour cette réparation ou inspection. Pyrogel est une couverture d'aérogel flexible conçue pour être amovible et réutilisée. Chez l'un de nos clients du Midwest, Pyrogel a été supprimé, stocké puis réappliqué pour trois événements de maintenance distincts.
En repensant à mon expérience en matière de traçage électrique, je suis toujours étonné de voir combien de problèmes étaient causés par une isolation humide ou dégradée, ces problèmes étant coûteux pour mes clients. Désormais, chez Aspen Aerogels, je pense que nous disposons des outils nécessaires pour permettre au traçage thermique de fonctionner comme prévu. Si vous reconnaissez certains des problèmes décrits ci-dessus, n'hésitez pas à entrez en contact avec moi ou un collègue, nous serons ravis de vous aider.