電気ヒートトレースの設計と運用に対する絶縁の影響
中西部の基準であっても、凍えるような寒さでした。その朝、自宅から約5時間のところにある再生可能ディーゼル工場の工場長から電話がありました。興奮した工場長は、5 隻のタンカーが積み込みを待っており、さらに XNUMX 隻が輸送中であると発表しました。バイオディーゼルが冷えすぎて流れを妨げたため、トラックに積み込むことができなかった。彼は問題の原因となっているパイプを特定したので、私にトラブルシューティングを手伝ってほしいと言いました。
私が到着したとき、オペレーターはパイプを巻き付けて再加熱するために一時的な蒸気ラインを接続していました。最終的には製品が十分に温まり、ポンプを再起動してトラックに積み込むことができるようになりました。
問題点をたどってみると、根本原因は明らかで、断熱材が欠落しているか完全に凍結しているパイプの部分を特定しました。いくつかの場所で、パイプに熱の跡が見られました。後で知ったのですが、夏の間、請負業者が断熱材やジャケットを再設置せずに、パイプラックの一部の配管を交換していました。秋から冬に変わるにつれて、降雨と雪解け水が垂直配管部分の断熱システムに入り込み、繊維質断熱材の大部分が浸み込み、十分に冷えると氷の塊になってしまいました。
この出来事により、工場はトラック運転手に何時間も座ってもらっただけでなく、直前に呼び出された追加のオペレーター全員の残業代も支払わなければならなかった。
熱管理システムの故障は多大な費用がかかりますが、適切な材料で断熱されていれば回避できる場合も少なくありません。
ヒートトレースのキャリアの中で、私は顧客が暖房システムの問題を診断するのを手伝いました。システム障害の最初の兆候は、多くの場合、ラインの流れが失われたり、破断が発生したりするときに起こります。電気加熱システムが機能していると判断した後、私の注意は断熱材とジャケットシステムに移りました。
電気ヒートトレースシステムが適切に機能するためには、初日だけでなくシステムの耐用年数にわたって、絶縁性能がプロセス設計のニーズに適合している必要があります。 「ワット/フィート」で表される加熱ケーブルの出力は、絶縁体を通して許容される熱損失と一致します。断熱材が濡れたり損傷したりすると、システムのバランスが崩れて問題が発生します。
完全な熱管理システムを設計する場合、その上の断熱材の長期的な性能を考慮することが重要です。
熱、水、機械的損傷 - 断熱の 3 つの敵。
絶縁体が濡れたり損傷したりすると、プロセスに多大な損害を与える障害が発生し、ラインの凍結や詰まりが発生する可能性があります。これらの障害は修理に費用がかかるだけでなく、生産の損失や計画外の停止を引き起こす可能性があります。場合によっては、洗眼ステーションやアクティブな防火設備が凍結した場合、ヒートトレースシステムの故障により健康と安全のリスクが生じる可能性もあります。
よくある誤解は、ジャケットまたはクラッドの上部断熱材が断熱システムへの水の侵入を防ぐものであるというものです。私の経験では：
- オペレータはメンテナンスを行ったり、手の届きにくい場所にアクセスしたりするために配管の上を歩いたり踏んだりするため、システムに損傷を与えることがあります。
- ジャケットは取り外されましたが、正しく再取り付けされていません。
- 熱サイクルのプロセスにより、断熱材とジャケットの膨張と収縮が発生する可能性があります。
これが起こると、ジャケットの貫通により水が流入し、断熱材と接触する可能性があります。従来の吸水性断熱材はパイプの隣に湿気を保持するため、トレースシステムから得られる熱と湿った断熱材による熱損失の増加との間で不均衡が生じます。
わずか 3% の水分摂取でも、エネルギーは 3 ～ 4 倍失われます。この不均衡によりシステムに障害が発生します。断熱材が水に浸かった場合、熱損失が大きくなり、流れが生じないと配管が凍結したり詰まったりする可能性があります。断熱材が濡れた状態が続くと、次のようなリスクが高まる可能性があります。 断熱材下の腐食.
Pyrogel® 機械的絶縁の典型的な敵に抵抗するように設計されています。熱、水、機械的損傷。
断熱材の厚さ
ヒートトレースプロジェクト用の断熱材を選択する際のもう 1 つの重要な考慮事項は、厚さです。システムを適切に絶縁すると、プロジェクトに必要な回路の数が減る可能性があります。回路数が少ないヒート トレース システムにより、配電コストを削減できます。これにより、総設置コストが削減されるだけでなく、運用コストも削減されます。
断熱材の最も困難な課題を解決する
ほぼ 20 年前、アスペン エアロゲルは断熱材の再考に着手し、その努力の結果は次のように知られるようになりました。 Pyrogel、ジャケット システムが故障した場合でもパフォーマンスを維持できるように独自に設計されています。 Pyrogelさん 多層システムにより、円周方向および長手方向に千鳥状の接合が可能となり、水の侵入をほぼ不可能にします。従来の断熱材とは異なり、 Pyrogel 水や雪の浸入に弾力的に抵抗し、資産を乾燥した状態に保ち、ヒート トレース システムが設計通りに動作するのを助けます。
Pyrogel従来の断熱材よりも最大 50% 薄い、超薄型プロファイルは、ヒート トレース システムに適用できる熱抵抗を制限する可能性がある一般的な問題であるクリアランスの問題の解決にも役立ちます。
最後に、ヒート トレース ケーブルが故障または損傷した場合、修理または検査のために絶縁体を取り外す必要があります。 Pyrogel は、取り外して再利用できるように設計された柔軟なエアロゲル ブランケットです。中西部のある当社の顧客では、 Pyrogel は削除され、保存され、その後 3 回の個別のメンテナンス イベントに再適用されました。
電気ヒートトレースをサポートしていた時間を振り返ると、濡れた絶縁物や劣化した絶縁物によって引き起こされた問題の多さに今でも驚きます。それらの問題は顧客にとって高いコストをもたらしました。現在、アスペン エアロゲルズには、ヒート トレースが意図したとおりに実行できるようにするツールがあると感じています。上記の問題に気付いた場合は、お気軽に 連絡を取る 私または同僚と一緒に、喜んでお手伝いさせていただきます。