Как выбрать греющий кабель для опасных зон: зона, Т-класс и руководство по оболочке

Практически каждое решение по нагревательному кабелю в опасной зоне можно сузить до четырех вопросов: что допускает классификация зоны, в каком температурном классе должен оставаться кабель, какие обязанности он должен выполнять и имеют ли концевые заделки и элементы управления тот же сертификат, что и кабель. Ответьте на них в таком порядке, и короткий список обычно сокращается до двух или трех кандидатов.

6-дюймовая линия конденсата имеет решающее значение. Ему требуется поддержание температуры 80 °C, два раза в год наблюдается испарение при 150 °C, он находится в зоне 1 с газовой группой IIB и классом T3 и имеет длину 320 м. Измените один факт, и ответ изменится. Поднимите температуру выхода пара до 200 °C, и кабель с минеральной изоляцией станет единственным безопасным вариантом. Растяните пробежку до 3 км, и трассировка скин-эффекта начнет соревноваться.

Четыре решения в том порядке, который имеет значение

Примените эти четыре фильтра перед открытием каталога, поскольку каждый из них удаляет параметры, а не добавляет их.

1. Классификация зон и группа газа или пыли. Зона 1, Зона 2, группа и класс пыли определяют, что вообще можно устанавливать.
2. Температурный класс и максимальная температура процесса. Это устанавливает потолок температуры поверхности оболочки кабеля, а не только трубы.
3. Долг. Поддержание температуры, размера трубы, изоляции, окружающей среды, напряжения питания и длины трассы определяет действительно необходимую вам мощность на метр.
4. Системное оборудование. Холодные выводы, распределительные коробки, термостаты, датчики и защита от замыканий на землю определяют, сохранится ли сертификат при установке.

Поменяйте порядок, и вы получите классический провал проекта: кабель куплен по цене, затем за шесть недель до запуска изменена конструкция, потому что распределительная коробка была IP66, а не Ex e.

Шаг 1: Считайте классификацию зоны и температурный класс вместе

Зона и Подразделение описывают один и тот же риск, но в разных документах.

Практика IEC и ATEX делит завод на зоны, тогда как в Северной Америке используются подразделения. Зона 1 в общих чертах соответствует классу I, категории 1, а зона 2 соответствует категории 2. Практический вывод прост: кабель, сертифицированный для категории 2, не будет соответствовать спецификации зоны 1, даже если в тендерной документации эти два описания кажутся взаимозаменяемыми.

Температурный класс — это предел поверхности, а не номинал продукта.

Температурный класс присутствующего газа или пыли ограничивает температуру поверхности всего, что установлено внутри зоны: 450 °C для T1, 300 °C для T2, 200 °C для T3, 135 °C для T4, 100 °C для T5 и 85 °C для T6. Температура оболочки определяется в зависимости от того, что горячее: технологической жидкости или выходной мощности кабеля, и именно здесь происходит большинство проектов.

• Линия с температурой 100 °C в зоне T4 (135 °C) оставляет запас только 35 °C.
• Цикл пропаривания при 150 °C исключает использование кабелей с классом Т5 или Т6.
• Контролируемая конструкция, в которой термостат или ограничитель не позволяет кабелю достигать максимального значения, часто является единственным способом удержать кабель с высокой выходной мощностью в низком температурном классе.

О видах отказов, которые не может предотвратить сертификация, читайте в нашем примечании безопасны ли саморегулирующиеся нагревательные кабели для использования во взрывоопасных зонах .

Шаг 2. Сопоставьте семейство кабелей с назначением

Для большинства трубопроводов Зоны 1 при температуре ниже 150 °C саморегулирующаяся или ограничивающая мощность лента является самым дешевым решением, соответствующим требованиям. Помимо этого, или там, где атмосфера воздействует на полимеры, побеждает кабель с минеральной изоляцией. На трубопроводах длиной в несколько километров единственным практическим решением является отслеживание скин-эффекта.

Кабель ограничения мощности, такой как серия ACCCT, находится между двумя крайностями: его выходная мощность гораздо более стабильна, чем саморегулирующаяся лента, и его по-прежнему можно обрезать до нужной длины на месте, что имеет значение, когда линия модифицируется во время строительства.

Кабели электрообогрева ACC-CT с ограничением мощности для технологических линий Стабильная выходная мощность с ограничением мощности, возможность обрезки по длине на месте и химически стойкие рубашки обеспечивают поддержание технологической температуры и защиту от замерзания на модифицированных линиях. Посмотреть продукт →

Кабель с минеральной изоляцией является запасным вариантом, который часто становится первым выбором на горячих или механически подвергающихся воздействию линиях, поскольку он выдерживает температуры оболочки, которых не может достичь ни один полимер, а его металлическая оболочка обеспечивает проводнику реальную механическую защиту.

Шаг 3: Оболочка, оплетка и вопрос коррозии

Полимерные оболочки не взаимозаменяемы.

Стандартные оболочки из ПВХ предназначены для защиты от замерзания в жилых помещениях, а не в технологических установках. Фторполимерные оболочки устойчивы к углеводородам и большинству растворителей, но они все же размягчаются при высоких температурах, и в течение многих лет эксплуатации в них проникают некоторые ароматические вещества.

Металлические оболочки существуют потому, что некоторые атмосферы разъедают полимеры.

Морские платформы, зоны охлаждающей воды с высоким содержанием хлоридов и кислая среда быстро разрушают оплетку из нержавеющей стали, поэтому существует оболочка из сплава 825. В спецификации с ограниченным содержанием хлоридов выбор оболочки является решением, связанным с коррозией, а не маркетинговым ходом.

Нагревательный кабель с минеральной изоляцией из сплава 825 для опасных зон Коррозионностойкий обогреватель с минеральной изоляцией для защиты от высокотемпературного замерзания и поддержания температуры в богатых хлоридами морских, нефтяных, газовых, химических и энергетических службах. Посмотреть продукт →

Шаг 4. Подключения, элементы управления и защита от замыканий на землю

Сертификат опасной зоны кабеля ограничивается его холодным выводом. Независимо от того, куда приземляется холодный вывод, он должен относиться к одной и той же зоне, газовой группе и температурному классу, иначе установка не будет соответствовать требованиям, независимо от того, насколько хорош кабель.

• Распределительные коробки в версиях Ex e или Ex d с сертифицированными кабельными вводами, подобранными в соответствии с диаметром кабеля.
• Термостаты для опасных зон, либо индукционные, либо с поверхностным датчиком, поэтому схема переключается под нагрузкой, а не в зависимости от условий окружающей среды.
• Взрывозащищенные датчики температуры. Диапазон MMP-PT100Ex измеряется до 482 °C, что позволяет выполнять функции удаления пара и высокотемпературного обогрева.
• Защита от замыканий на землю на каждой ветке. Практика IEC и NEC 427.22 ожидают этого, а 30 мА является обычным уровнем срабатывания.

HDBK-WK Взрывозащищенный регулятор температуры для электрообогрева Интеллектуальный аксессуар для контроля температуры терминала, заменяющий механические термостаты, с функциями защиты, предупреждения, мониторинга и связи для систем электрического отслеживания. Посмотреть продукт →

Проверки ввода в эксплуатацию и технического обслуживания, позволяющие выявить реальные проблемы

Четыре проверки окупают свои затраты в течение первого года эксплуатации, и если их пропустить, безопасные конструкции становятся небезопасными установками.

• Измерьте сопротивление изоляции в каждой цепи при напряжении 500 В постоянного тока перед замыканием теплоизоляции и еще раз перед подачей питания.
• Проведите термографическое обследование под нагрузкой, как только линия стабилизируется, кабель будет под напряжением и при нормальной технологической температуре.
• Повторно проверяйте температурный класс при каждом изменении температуры процесса или продукта; кабель, соответствующий требованиям при 90 °C, может не соответствовать требованиям при 140 °C.
• Проверяйте распределительные коробки на наличие влаги при каждом отключении и сохраняйте исполнительные чертежи, показывающие прокладку трасс.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать саморегулирующийся кабель в зоне 1?

Да, если он имеет правильный сертификат для опасной зоны и температура его оболочки остается в пределах температурного класса этой зоны. Сам кабель редко является проблемой; окончания обычно есть.

Всегда ли в опасной зоне нужен термостат?

Нет. В зоне 2 с низкой поддерживаемой температурой часто бывает достаточно саморегулирующегося кабеля и одобренной распределительной коробки. В Зоне 1 с высокой удельной мощностью термостат или ограничитель поддерживают действие Т-класса.

Можно ли обрезать кабель с минеральной изоляцией на месте?

Вообще нет. Кабель MI поставляется заводской длины с герметизированными разъемами, поэтому заказ нужной длины — это задача проектирования, а не деталь установки.

Что делать, если температура процесса повышается после ввода в эксплуатацию?

Немедленно повторно запустите проверку температурного класса. Повышение температуры линии на 30 °C может привести к тому, что соответствующая установка выйдет за пределы Т-рейтинга, и исправлением может стать использование другого семейства кабелей, а не другого термостата.

Если у вас есть чертеж классификации зон, размер линий, детали изоляции и необходимая температура поддержания, выбор становится коротким инженерным упражнением, а не дискуссией. Отправьте эти четыре элемента нашим инженерам через страница контактов и мы вернемся с семейством кабелей, плотностью мощности и соответствующим оборудованием взрывозащиты.