لغة 
إن كبل تتبع الحرارة المناسب لخط أنابيب صناعي هو الذي يتناسب منحنى الإخراج المنشور له، والحد الأقصى لدرجة حرارة الغلاف، وحد طول الدائرة، والشهادة مع فقدان الحرارة المحسوب للأنبوب عند أدنى درجة حرارة محيطة سيراها الموقع فعليًا. سعر المتر، وعادات العلامة التجارية، و"ما تم استخدامه في المشروع الأخير" هي عوامل فاصلة في أحسن الأحوال، وهي السبب المعتاد وراء ضعف أداء الخط المتتبع في فصل الشتاء الثاني.
تتبع الحرارة هو ممارسة إضافة الحرارة الكهربائية إلى أنبوب أو وعاء أو خط عينة لاستبدال الحرارة المفقودة من خلال العزل، بحيث يبقى السائل فوق درجة الحرارة المستهدفة. وبالتالي فإن الاختيار هو تمرين مطابقة: يجب أن يساوي خرج الكابل القابل للاستخدام فقدان الحرارة أو يتجاوزه قليلاً، دون دفع غلاف الكابل إلى ما هو أبعد من تصنيف درجة الحرارة الخاص به أو حد الفئة T للمنطقة.
المدخلات الخمسة التي تحدد الكابل
يتم تحديد اختيار الكابل من خلال خمسة مدخلات، وليس عن طريق تصفح الكتالوج، ووضعها في ورقة واحدة قبل فتح ورقة البيانات يزيل معظم التخمين.
- الحفاظ على درجة الحرارة والتسامح. يعد خط الحماية من التجميد عند 5 درجات مئوية وخط المعالجة عند 180 درجة مئوية عائلات منتجات مختلفة، وليست قدرات كهربائية مختلفة لنفس الكابل.
- تصميم فقدان الحرارة في W / م. يتم حسابه بناءً على نوع العزل وسمكه وقطر الأنبوب ودرجة حرارة السائل والحد الأدنى من البيئة المحيطة.
- الحد الأدنى من الظروف المحيطة وبدء التشغيل. البداية الباردة عند -30 درجة مئوية تسحب تيارًا أكثر بكثير من التشغيل في الحالة المستقرة، وتتحكم تلك الذروة في القواطع وأجهزة التحكم.
- طول الدائرة والجهد العرض. الجهد المتوفر والمسافة من لوحة التوزيع تحدد مقدار الكابل الذي يمكن وضعه على دائرة واحدة.
- تصنيف المنطقة والبيئة. المنطقة الخطرة، والتآكل، والتعرض للأشعة فوق البنفسجية، والدفن، والغسل، والإساءة الميكانيكية هي التي تحدد الغمد وطريق الاعتماد.
احسب فقدان الحرارة قبل مقارنة الكابلات
يبدأ كل قرار بشأن الكابلات بحساب فقدان الحرارة، لأن الكابل لا يمكنه حمل الأنبوب عند درجة الحرارة إلا إذا كان ناتجه يتطابق مع ما يفقده هذا الأنبوب من خلال عزله. يعد تخطي الحساب واختيار 30 واط/م "كما كان من قبل" هو خطأ الاختيار الأكثر شيوعًا في أعمال التعديل التحديثي.
توضح الحسابات القابلة للاستخدام افتراضاتها، وهذه هي التي تستحق التحقق منها سطرًا تلو الآخر:
- مادة العزل وسمكه وحالته - يمكن أن يفقد العزل الرطب أو المضغوط قيمة التصميم الجاف عدة مرات.
- قطر الأنبوب ودرجة حرارة السائل، بالإضافة إلى النطاق المقبول حول نقطة الصيانة.
- الحد الأدنى لدرجة حرارة الهواء المحيط، وسرعة الرياح للرفوف المكشوفة، وما إذا كان الخط داخليًا أو خارجيًا أو مدفونًا.
- الجسور الحرارية: دعامات الأنابيب، والصمامات، والفلنجات، والمرشحات، ووصلات الأجهزة التي تحمل الحرارة بعيدًا.
- يتم تطبيق هامش التصميم، عادةً ما بين 10-25%، على فقدان الحرارة بدلاً من إخراج الكابل.
اطلب فقدان الحرارة عند درجتين من درجات الحرارة المحيطة إذا كان الموقع به حالة تصميم معتدلة وحالة شديدة. تخبرك الفجوة بمقدار السعة الاحتياطية التي يحتاجها الكابل، وتكشف عن التصميمات التي لا تعمل إلا في فصل الربيع.
قم بمطابقة عائلة الكابل مع درجة الحرارة والطول
اختر العائلة أولاً - التنظيم الذاتي، أو تحديد الطاقة، أو القوة الكهربائية الثابتة، أو المقاومة المعزولة بالبوليمر، أو العزل المعدني، أو تأثير الجلد - لأن العائلات تختلف بشكل أساسي في كيفية تغير الخرج مع درجة حرارة الأنبوب، ومدى سخونة الغمد، والمدة التي يمكن أن تصل إليها الدائرة الواحدة.
| عائلة الكابل | نموذجي الحفاظ على درجة الحرارة الفرقة | سلوك الإخراج | طول الدائرة العملية | أفضل ملاءمة | المراقبة الرئيسية |
|---|---|---|---|---|---|
| التنظيم الذاتي | منخفض إلى متوسط، يعتمد على الأسرة | ينخفض الإخراج مع ارتفاع درجة حرارة الأنبوب وارتفاعه في البرد | قصيرة إلى متوسطة، محدودة بتيار البداية الباردة | الحماية من التجميد، وخطوط المعالجة المعتدلة، وأطوال القطع الميدانية | تيار تدفق مرتفع في بيئة منخفضة |
| الحد من الطاقة | منخفضة إلى معتدلة | الطاقة محدودة مع ارتفاع درجة الحرارة. أكثر ثباتا من التنظيم الذاتي | متوسطة إلى طويلة | خطوط أطول ذات درجة حرارة معتدلة مع تقلبات محيطة واسعة | أقل تسامحا مع التداخلات؛ تأكيد أطوال القطع |
| القوة الكهربائية المستمرة | معتدلة إلى عالية | واط ثابت لكل متر بغض النظر عن درجة حرارة الأنبوب | متوسط | حرارة ثابتة لكل متر، درجات حرارة أعلى، تشغيل طويل | لا يمكن أن تكون متداخلة؛ يؤدي القطع الخاطئ إلى قطع الكابل |
| مقاوم معزول بالبوليمر | معتدلة إلى عالية | إخراج مقاومة ثابتة دقيقة | طويلة، مع حمولة مستقرة | تحتاج خطوط المعالجة إلى إنتاج قابل للتكرار عبر مسافات طويلة | يجب أن يتطابق تصميم الدائرة مع الجهد تمامًا |
| المعدنية المعزولة (MI) | عالية | عالية watt density, fixed output | قصير إلى متوسط، تيار مرتفع لكل دائرة | عالية temperature, aggressive environments, small tubing | إنهاء المصنع، تكلفة أعلى، الانحناء الدقيق |
| تأثير الجلد | عالية, over very long distances | إنتاج شبه ثابت على طول خط الأنابيب بأكمله | كيلومترات | خطوط أنابيب النقل لمسافات طويلة مع درجات حرارة مرتفعة | تصميم متخصص، جهد عالي، عدد أقل من الموردين المؤهلين |
كابل التنظيم الذاتي حيث لا يزال التصميم يتحرك
يتناسب الكابل ذاتي التنظيم مع المشاريع التي لا يزال يجري فيها وضع اللمسات النهائية على توجيه الأنابيب، أو مواضع الصمامات، أو تفاصيل العزل، لأنه يمكن قطعه حسب الطول في الموقع وينخفض إنتاجه عندما يقترب الأنبوب من درجة حرارته الخاصة. هذا السلوك المحدود ذاتيًا هو أيضًا سبب شعبيته في الحماية من التجميد والخطوط التي قد تكون فارغة جزئيًا.
كابلات تتبع الحرارة ذاتية التنظيم من UFA للحماية من التجميد وصيانة العمليات حتى 65 درجة مئوية، مع سترات من البولي أوليفين أو الفلوروبوليمر وموافقات المناطق الخطرة. عرض المنتج → القوة الكهربائية الثابتة حيث يجب أن تكون الحرارة لكل متر متوقعة
يعتبر كبل القوة الكهربائية الثابت هو الحل الأفضل عندما تحتاج العملية إلى عدد محدد من الوات لكل متر بطول معروف، أو عندما تتجاوز درجات الحرارة ما يمكن أن تحمله نوى البوليمر ذاتية التنظيم. والمفاضلة هي الانضباط: عدم التداخل، وعدم التشذيب بعد التثبيت، وتصميم يعمل على إصلاح أطوال الدوائر مقدمًا.
تأثير الجلد حيث يتم قياس خط الأنابيب بالكيلومترات
بالنسبة لخطوط النقل الطويلة التي تحمل منتجًا ساخنًا، تحافظ أنظمة تأثير الجلد على الخرج شبه ثابت عبر المسافات التي قد تحتاج إلى عشرات الدوائر التقليدية، باستخدام أنبوب حراري واحد ومصدر إمداد عالي الجهد. نقطة البداية النموذجية هي STS-HT سلك تتبع تأثير الجلد على الرغم من أن النظام بأكمله - أنبوب الحرارة، والعزل، ووحدة الطاقة - مصمم كحزمة واحدة.
تحقق من طول الدائرة، وانخفاض الجهد، وتيار البدء البارد
الحد الأقصى لطول الدائرة في ورقة البيانات هو حد صارم، وعادةً ما يتم تحديده عن طريق انخفاض الجهد أو تيار البدء البارد بدلاً من سعة التسخين. ينتهي الأمر بالقائمين بالتركيب الذين يتجاهلون ذلك بعشرة أمتار دافئة ونهاية ذيل باردة.
ثلاث عمليات فحص تكتشف كل مشكلة تقريبًا قبل طلب الكابل:
- الجهد في النهاية البعيدة. يؤدي التشغيل الطويل على جهد إمداد منخفض إلى فقدان الإخراج؛ اطلب الحد الأقصى للطول عند جهدك الفعلي، وليس الرقم الرئيسي للكتالوج.
- تيار البداية الباردة. يمكن للكابل ذاتي التنظيم أن يسحب عدة أضعاف تياره الاسمي في البيئة المحيطة المنخفضة، مما يؤدي إلى فصل القواطع وزيادة التحميل على وحدات التحكم ذات الحجم المستقر.
- التنسيق بين الكسارة والتجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية. يجب أن تكون إعدادات حماية التسرب الأرضي وإعدادات الرحلة المغناطيسية أعلى من تيار بدء التشغيل هذا مع الاستمرار في حماية الدائرة.
عندما يحتاج الخط إلى كثافة واط عالية عند درجة حرارة مرتفعة وتكون الدائرة طويلة، فإن بناء القوة الكهربائية الثابتة من ألياف الكربون غالبًا ما يكون أفضل من نوع القوة الكهربائية الثابتة القياسية.
كابل تسخين الطاقة المستمر من ألياف الكربون AFF-CT لصيانة العمليات في درجات الحرارة العالية والحماية من الصقيع، مع سترات فلورو بوليمر، ودوائر طويلة 480 فولت، وموافقات المناطق الخطرة. عرض المنتج → الغمد والسترة وتصنيف المنطقة يقررون الباقي
بمجرد ملاءمة العائلة وطول الدائرة، يقرر الغلاف والشهادة ما إذا كان من الممكن تثبيت الكابل بشكل قانوني في المكان الذي تحتاج إليه - وما إذا كان سيتحمل خمس سنوات من التكثيف أو الغسل أو ضوء الشمس.
تحقق مما يلي قبل الموافقة على الكابل:
- درجة حرارة الغمد القصوى ضد الفئة T. يجب أن يبقى سطح الكابل الأكثر سخونة، في ظل ظروف الخطأ أو ارتفاع درجة الحرارة، داخل الفئة المسموح بها للمنطقة.
- كيمياء السترة. سترات الفلوروبوليمر تقاوم الوقود والمذيبات. PVC القياسي لا. تحتاج الخطوط المدفونة إلى رطوبة وحماية ميكانيكية، وليس مجرد سترة رقيقة.
- الغطاء المعدني والتأريض. الجديلة أو الغمد توفر استمرارية الأرض والحماية الميكانيكية؛ تأكيد مسار الخطأ المطلوب للتثبيت.
- أوراق المنطقة والشهادة. يجب أن يظهر رقم الشهادة وفئة درجة الحرارة في حزمة الوثائق، وليس فقط على صفحة التسويق.
فوق النطاق العملي لكابلات البوليمر، أو حيث تهاجم المكثفات سترة ناعمة، يوفر الكابل المعزول بالمعادن المُغلف من سبيكة 825 حاجزًا معدنيًا محكم الغلق بنصف قطر انحناء صغير وكثافة واط عالية.
كابل التدفئة HAx-Series Alloy 825 MI لتتبع الأنابيب والخزانات عالية الطاقة ودرجات الحرارة العالية حتى 700 درجة مئوية، مع غمد Alloy 825 المقاوم للتآكل وخيارات يتم إنهاؤها في المصنع. عرض المنتج → أدوات التحكم وأجهزة الاستشعار والملحقات تنتمي إلى نفس القرار
يعد كابل تتبع الحرارة بدون تحكم وإنهاء متطابقين بمثابة تثبيت غير مكتمل، وهو الجزء الذي غالبًا ما يتم استبعاده من عرض الأسعار. يعد الكابل ذاتي التنظيم غير المتحكم فيه آمنًا ولكنه مهدر؛ يمثل كابل القوة الكهربائية الثابتة غير المنضبط خطرًا حقيقيًا.
حدد أربعة أشياء بجانب الكابل: ما إذا كان التحكم يتم عن طريق استشعار خط الأنابيب أو الاستشعار عن البيئة المحيطة؛ حيث يوجد المستشعر (بعيدًا عن الكابل، على الجانب البارد من الأنبوب)؛ كيف يتم ترتيب صناديق التوصيل، والوصلات الباردة، والأختام النهائية؛ وكيف سيتم تصنيف الدوائر واختبارها وتسجيلها عند التسليم.
بالنسبة للمناطق الخطرة، يجب أن يحمل منظم الحرارة أو جهاز التحكم شهادة مطابقة ونطاق درجة حرارة يضع بين قوسين نقطة الصيانة مع الهامش - أ HDBK-WK جهاز التحكم في درجة الحرارة المقاوم للانفجار هو نوع المكون الذي يجب تأكيده في نفس وقت فحص الكابل، وليس بعد الانتهاء من أعمال الفولاذ.
قائمة قصيرة للمواصفات والمشتريات
قم بكتابة هذه العناصر وسيتوقف اختيار الكابل عن كونه مسألة رأي. سوف يجيب كل مورد جاد عليها دون تردد، والإجابات المراوغة هي في حد ذاتها معلومات مفيدة.
- حساب فقدان الحرارة مع الافتراضات والهامش المعلن.
- مطلوب الحفاظ على درجة الحرارة، والحد الأدنى من الظروف المحيطة، وحالة البداية الباردة.
- العائلة المختارة ورقم الكتالوج ومنحنى الإخراج الخاص بها عند جهدك.
- الحد الأقصى لطول الدائرة، وتيار البداية الباردة، ومتطلبات الكسارة/التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية.
- الحد الأقصى لدرجة حرارة الغمد، والفئة T، ومراجع الشهادة.
- جدول الدائرة مع الأطوال ومواضع صندوق التوصيل ومناطق التحكم.
- قائمة الملحقات: الخيوط الباردة، الأختام النهائية، الشريط، الدعامات، الملصقات، قطع الغيار.
- الوثائق، وسجلات اختبار المصنع، ومن يقوم بإجراء اختبار مقاومة العزل في الموقع.
الأسئلة المتداولة
هل يمكن لنوع واحد من الكابلات أن يخدم كل خط أنابيب في المصنع؟
نادرًا. يتطلب المصنع الذي يحتوي على خط مياه للحماية من التجمد، وخط أسفلت بدرجة حرارة 160 درجة مئوية، وخط أنابيب نقل بطول 2 كيلومتر، توفير ثلاث عائلات - ذاتية التنظيم، وقوة كهربائية ثابتة، وتأثير الجلد على التوالي. عادةً ما يعني التوحيد القياسي لعائلة واحدة دفع مبالغ زائدة في بعض الخطوط وانخفاض الأداء في خطوط أخرى.
هل الكابلات ذاتية التنظيم دائمًا أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من القوة الكهربائية الثابتة؟
ليس دائما. يوفر الكابل ذاتي التنظيم الطاقة عندما تكون الأنابيب أكثر دفئًا من الحالة التصميمية، لأن إنتاجها ينخفض مع درجة الحرارة. على الخط الذي يتم تثبيته بشكل مستمر عند درجة حرارة عالية ثابتة، يمكن أن تكون القوة الكهربائية الثابتة أو الدائرة المقاومة التي يتم التحكم فيها جيدًا بنفس القدر من الكفاءة، وتكون وحدة التحكم أكثر أهمية من عائلة الكابلات.
ما هي كمية الكابلات الاحتياطية التي ينبغي طلبها؟
اطلب قطع غيار للنهايات وأقصر الدوائر، والتي عادة ما تكون نسبة مئوية قليلة من الطول الإجمالي، بدلاً من ملف طويل بحجم واحد. لا يمكن قطع كابل القوة الكهربائية الثابتة بعد التثبيت، لذا فإن البكرة الاحتياطية من النوع الصحيح تكون أكثر فائدة من الأمتار الإضافية من النوع الخطأ.
هل ما زلت بحاجة إلى منظم حرارة مزود بكابل ذاتي التنظيم؟
نعم، إذا كان الخط يحتاج فقط إلى الحرارة في الطقس البارد أو حتى نقطة محددة فقط. يمنع قلب التنظيم الذاتي ارتفاع درجة الحرارة، ولكنه لا يقوم بإيقاف تشغيل الدائرة، لذا فإن التحكم في البيئة المحيطة أو استشعار الخط هو ما يقلل بالفعل من تكلفة التشغيل.
ما الخطأ الذي يحدث في أغلب الأحيان بعد التكليف؟
السترات التالفة في الدعامات والصمامات، والرطوبة في صناديق التوصيل، وأجهزة الاستشعار المثبتة حيث تقرأ الكابل بدلا من الأنابيب. ينتج عن ذلك نقاط باردة ورحلات مزعجة قبل فترة طويلة من فشل الكابل نفسه.
إن اختيار كابل تتبع الحرارة لخط أنابيب صناعي يعود إلى مطابقة منحنى الإخراج المنشور مع فقدان الحرارة المحسوب، ثم التأكد من أن درجة حرارة الغلاف وطول الدائرة والشهادة جميعها تنجو من أسوأ ظروف الموقع. افعل ذلك بهذا الترتيب، مع تدوين الأرقام، وسيظل الكابل الذي قمت بتثبيته محتفظًا بدرجة الحرارة في أبرد ليلة من الشتاء الخامس بدلاً من الليلة الأولى.
