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Puede limitar casi todas las decisiones sobre cables calefactores para áreas peligrosas a cuatro preguntas: qué permite la clasificación del área, bajo qué clase de temperatura debe permanecer el cable, qué tareas debe realizar y si las terminaciones y controles cuentan con la misma aprobación que el cable. Responda en ese orden y la lista corta generalmente se reducirá a dos o tres candidatos.
Una línea de condensado de 6 pulgadas lo demuestra. Necesita una temperatura de mantenimiento de 80 °C, experimenta una salida de vapor de 150 °C dos veces al año, se encuentra en un área de Zona 1 con un grupo de gas IIB y una clase T3, y recorre 320 m. Cambia un hecho y la respuesta cambia. Aumente la salida de vapor a 200 °C y el cable con aislamiento mineral se convierte en la única opción segura. Estira la carrera a 3 km y el trazado con efecto piel comienza a competir.
Contenido
- Las cuatro decisiones, en el orden que importa
- Paso 1: Lean juntos la clasificación del área y la clase de temperatura
- Paso 2: Haga coincidir la familia de cables con el deber
- Paso 3: Funda, trenza y la cuestión de la corrosión
- Paso 4: Terminaciones, controles y protección de falla a tierra
- Comprobaciones de puesta en servicio y mantenimiento que detectan problemas reales
- Preguntas frecuentes
Las cuatro decisiones, en el orden que importa
Aplique estos cuatro filtros antes de abrir un catálogo, porque cada uno elimina opciones en lugar de agregarlas.
- Clasificación de áreas y grupo de gases o polvos. La Zona 1, la Zona 2, el grupo y la clasificación de polvo deciden qué se puede instalar.
- Clase de temperatura y temperatura máxima de proceso. De este modo se establece el techo de temperatura superficial para la cubierta del cable, no sólo para la tubería.
- Deber. Mantenga la temperatura, el tamaño de la tubería, el aislamiento, el ambiente, el voltaje de suministro y la longitud del recorrido y establezca los vatios por metro que realmente necesita.
- Hardware del sistema. Los cables fríos, las cajas de conexiones, los termostatos, los sensores y la protección contra fallas a tierra deciden si la aprobación sobrevive a la instalación.
Invierta el orden y obtendrá el clásico fracaso del proyecto: cable comprado según el precio, luego un rediseño seis semanas antes de la puesta en marcha porque la caja de conexiones era IP66 en lugar de Ex e.
Paso 1: Lean juntos la clasificación del área y la clase de temperatura
Zona y División describen el mismo riesgo con diferentes trámites
La práctica IEC y ATEX divide una planta en zonas, mientras que Norteamérica utiliza divisiones. La Zona 1 equivale en términos generales a la Clase I, División 1, y la Zona 2 equivale a la División 2. La consecuencia práctica es simple: un cable certificado para la División 2 no satisfará una especificación de la Zona 1, aunque las dos descripciones parezcan intercambiables en un documento de licitación.
| Ubicación (IEC/ATEX) | equivalente norteamericano | Qué significa el rastreo de calor |
|---|---|---|
| Zona 0 | Clase I, División 1 (raro) | El rastreo normalmente está excluido; Sólo circuitos intrínsecamente seguros. |
| Zona 1 | Clase I, División 1 | Trazado Ex e o Ex d con terminaciones certificadas; la mayoría de las líneas petroquímicas |
| Zona 2 | Clase I, División 2 | Se acepta un nivel de protección inferior; la ventana de falla es corta, no cero |
| Zona 21 / 22 | Clase II, División 1/2 | Gabinetes herméticos al polvo más control de temperatura de superficie |
La clase de temperatura es un límite de superficie, no una clasificación de producto.
La clase de temperatura del gas o polvo presente limita la temperatura de la superficie de todo lo instalado dentro del área: 450 °C para T1, 300 °C para T2, 200 °C para T3, 135 °C para T4, 100 °C para T5 y 85 °C para T6. La temperatura de la funda la establece lo que esté más caliente, el fluido del proceso o la propia salida del cable, y ahí es donde la mayoría de los proyectos quedan atrapados.
- Una línea de 100 °C en un área T4 (135 °C) deja solo 35 °C de espacio libre.
- Un ciclo de vaporización a 150 °C descarta cualquier cable con clasificación T5 o T6.
- Un diseño controlado, en el que un termostato o limitador impide que el cable alcance su máximo, suele ser la única forma de mantener el cable de alto rendimiento dentro de una clase de baja temperatura.
Para conocer los modos de falla que la certificación por sí sola no previene, lea nuestra nota sobre si los cables calefactores autorregulables son seguros para su uso en áreas peligrosas .
Paso 2: Haga coincidir la familia de cables con el deber
Para la mayoría de las tuberías de la Zona 1 por debajo de 150 °C, la cinta autorreguladora o limitadora de potencia es la respuesta más barata y compatible. Por encima de eso, o donde la atmósfera ataca a los polímeros, gana el cable con aislamiento mineral. En tuberías de varios kilómetros de longitud, el rastreo con efecto superficial es la única opción práctica.
| familia de cables | Rango de mantenimiento típico | Corte a medida en obra | Mejor ajuste |
|---|---|---|---|
| Autorregulador | Protección contra heladas de 120 a 150 °C | si | Zona 1 or 2 pipe, tank and instrument lines |
| Limitación de potencia | Alrededor de 110 a 150 °C | si | Líneas de longitud media que necesitan una mayor densidad de salida |
| Potencia constante | 150 a 250 °C y más | Paralelo si, serie no | Líneas de alta temperatura con diseño controlado |
| Con aislamiento mineral | 400 °C y más | No, largos de fábrica | Alta temperatura, corrosión, abuso mecánico. |
| Efecto piel | Largas colas, hasta unos 200 °C | No | Tuberías de varios kilómetros de longitud |
El cable limitador de potencia, como la serie ACCCT, se encuentra entre los dos extremos: su salida es mucho más estable que la cinta autorreguladora y aún se puede cortar a la longitud adecuada en el sitio, lo cual es importante cuando se modifica una línea durante la construcción.
Cables de rastreo calefactor con limitación de potencia ACC-CT para líneas de proceso La salida estable con limitación de energía, la flexibilidad de corte a medida en el campo y las chaquetas resistentes a productos químicos se adaptan al mantenimiento de la temperatura del proceso y la protección contra heladas en líneas modificadas. Ver producto → El cable con aislamiento mineral es el recurso alternativo que a menudo se convierte en la primera opción en líneas calientes o expuestas mecánicamente, porque tolera temperaturas de cubierta que ningún polímero puede alcanzar y su cubierta metálica brinda al conductor una protección mecánica real.
Paso 3: Funda, trenza y la cuestión de la corrosión
Las chaquetas de polímero no son intercambiables.
Las cubiertas de PVC estándar pertenecen a la protección contra heladas domésticas, no a una unidad de proceso. Las camisas de fluoropolímero resisten los hidrocarburos y la mayoría de los solventes, pero aún así se ablandan a altas temperaturas y algunos aromáticos las impregnan durante años de servicio.
Las envolturas metálicas existen porque algunas atmósferas comen polímeros.
Las plataformas marinas, las áreas de agua de refrigeración ricas en cloruro y el servicio amargo destruyen rápidamente la malla de acero inoxidable, razón por la cual existe el revestimiento de aleación 825. En una especificación limitada por cloruro, la elección de la funda es una decisión de corrosión, no de marketing.
Cable calefactor con aislamiento mineral revestido de aleación 825 para áreas peligrosas Trazado calefactor MI resistente a la corrosión para protección contra congelamiento a alta temperatura y mantenimiento de la temperatura en servicios marinos, de petróleo, gas, químicos y energéticos ricos en cloruro. Ver producto → Paso 4: Terminaciones, controles y protección de falla a tierra
El certificado de zona peligrosa de un cable se detiene en su extremo frío. Cualquiera que sea el lugar donde aterrice el cable frío debe tener la misma zona, grupo de gas y clase de temperatura, o la instalación no será conforme, sin importar qué tan bueno sea el cable.
- Cajas de conexiones en versión Ex e o Ex d, con prensaestopas certificados adaptados al diámetro del cable.
- Termostatos para áreas peligrosas, ya sean del tipo de inducción de tubería o de detección de superficie, para que el circuito active la carga en lugar de depender de conjeturas ambientales.
- Sensores de temperatura homologados Ex. La gama MMP-PT100Ex mide hasta 482 °C, lo que cubre tareas de rastreo de vapor y alta temperatura.
- Protección de falla a tierra en cada rama. Tanto la práctica IEC como NEC 427.22 lo esperan, y 30 mA es un nivel de disparo común.
Controlador de temperatura a prueba de explosiones HDBK-WK para trazado calefactor eléctrico Accesorio de control de temperatura terminal inteligente que sustituye a los termostatos mecánicos, con funciones de protección, aviso, monitorización y comunicación para sistemas de trazado eléctrico. Ver producto → Comprobaciones de puesta en servicio y mantenimiento que detectan problemas reales
Cuatro controles amortizan su costo dentro del primer año de operación, y omitirlos es la forma en que los diseños seguros se convierten en instalaciones inseguras.
- Mida la resistencia de aislamiento en cada circuito a 500 VCC antes de cerrar el aislamiento térmico y nuevamente antes de energizarlo.
- Ejecute un estudio termográfico bajo carga una vez que la línea se haya estabilizado, con el cable energizado y a temperatura normal de proceso.
- Vuelva a verificar la clase de temperatura cada vez que cambie la temperatura del proceso o el producto; un cable compatible a 90 °C puede no serlo a 140 °C.
- Inspeccione las cajas de conexiones en busca de humedad en cada apagado y conserve los dibujos construidos que muestren el recorrido del trazado.
Preguntas frecuentes
¿Se puede utilizar cable autorregulador en la Zona 1?
Sí, cuando cuenta con la certificación correcta para áreas peligrosas y la temperatura de su funda se mantiene dentro de la clase de temperatura del área. El cable en sí rara vez es el problema; las terminaciones suelen serlo.
¿Una zona peligrosa siempre necesita un termostato?
No. En la Zona 2 con una temperatura de mantenimiento baja, suele ser suficiente un cable autorregulador y una caja de conexiones aprobada. En la Zona 1 con alta densidad de potencia, un termostato o limitador es lo que mantiene válida la clasificación T.
¿Se puede cortar el cable con aislamiento mineral in situ?
Generalmente no. El cable MI se suministra en longitudes de fábrica con terminaciones selladas, por lo que pedir la longitud correcta es una tarea de diseño, no un detalle de instalación.
¿Qué pasa si la temperatura del proceso aumenta después de la puesta en servicio?
Vuelva a ejecutar la verificación de la clase de temperatura inmediatamente. Un aumento de 30 °C en la temperatura de la línea puede hacer que una instalación compatible salga de su clasificación T, y la solución puede ser una familia de cables diferente en lugar de un termostato diferente.
Si tiene el plano de clasificación del área, el tamaño de la línea, los detalles del aislamiento y la temperatura de mantenimiento requerida, la selección se convierte en un breve ejercicio de ingeniería en lugar de un debate. Envíe esos cuatro elementos a nuestros ingenieros a través del pagina de contacto y volveremos con una familia de cables, una densidad de potencia y el hardware con clasificación Ex correspondiente.
