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Sie können fast jede Entscheidung für ein Heizkabel für explosionsgefährdete Bereiche auf vier Fragen eingrenzen: Was erlaubt die Bereichsklassifizierung, welcher Temperaturklasse muss das Kabel ausgesetzt sein, welche Aufgabe muss es erfüllen und ob die Anschlüsse und Bedienelemente die gleiche Zulassung wie das Kabel haben. Beantworten Sie sie in dieser Reihenfolge und die engere Auswahl fällt normalerweise auf zwei oder drei Kandidaten.
Eine 6-Zoll-Kondensatleitung verdeutlicht es. Es benötigt eine Haltetemperatur von 80 °C, erlebt zweimal im Jahr einen Dampfaustritt bei 150 °C, befindet sich in einem Zone-1-Bereich mit einer IIB-Gasgruppe und einer T3-Klasse und läuft 320 m. Ändern Sie eine Tatsache und die Antwort ändert sich. Erhöhen Sie die Ausdampftemperatur auf 200 °C und ein mineralisoliertes Kabel ist die einzig sichere Option. Erweitern Sie den Lauf auf 3 km und das Skin-Effect-Tracing beginnt mit dem Wettbewerb.
Die vier Entscheidungen in der Reihenfolge, auf die es ankommt
Wenden Sie diese vier Filter an, bevor Sie einen Katalog öffnen, da jeder Filter Optionen entfernt, anstatt sie hinzuzufügen.
- Gebietsklassifizierung und Gas- oder Staubgruppe. Zone 1, Zone 2, die Gruppe und die Staubklasse entscheiden darüber, was überhaupt installiert werden darf.
- Temperaturklasse und maximale Prozesstemperatur. Dadurch wird die Oberflächentemperaturobergrenze für den Kabelmantel und nicht nur für das Rohr festgelegt.
- Pflicht. Behalten Sie Temperatur, Rohrgröße, Isolierung, Umgebung, Versorgungsspannung und Leitungslänge bei und stellen Sie die Watt pro Meter ein, die Sie tatsächlich benötigen.
- Systemhardware. Kaltleitungen, Anschlussdosen, Thermostate, Sensoren und Erdschlussschutz entscheiden darüber, ob die Zulassung den Einbau überdauert.
Wenn Sie die Reihenfolge umkehren, erhalten Sie das klassische Scheitern eines Projekts: Kabel zum Preis gekauft, dann sechs Wochen vor der Inbetriebnahme ein Redesign, weil der Anschlusskasten IP66 und nicht Ex e war.
Schritt 1: Lesen Sie die Bereichsklassifizierung und die Temperaturklasse gemeinsam durch
Zone und Division beschreiben das gleiche Risiko mit unterschiedlichen Unterlagen
Die IEC- und ATEX-Praxis unterteilt eine Anlage in Zonen, während in Neinrdamerika Unterteilungen verwendet werden. Zone 1 entspricht im Großen und Ganzen Klasse I, Division 1, und Zone 2 entspricht Division 2. Die praktische Konsequenz ist einfach: Ein für Division 2 zertifiziertes Kabel entspricht nicht einer Zone 1-Spezifikation, auch wenn die beiden Beschreibungen in einem Ausschreibungsdokument austauschbar klingen.
| Standort (IEC / ATEX) | Nordamerikanisches Äquivalent | Was es für die Begleitheizung bedeutet |
|---|---|---|
| Zone 0 | Klasse I, Division 1 (selten) | Eine Rückverfolgung ist normalerweise ausgeschlossen; Nur eigensichere Stromkreise |
| Zone 1 | Klasse I, Abteilung 1 | Ex e- oder Ex d-Verfolgung mit zertifizierten Anschlüssen; die meisten petrochemischen Linien |
| Zone 2 | Klasse I, Abteilung 2 | Niedrigeres Schutzniveau akzeptiert; Das Fehlerfenster ist kurz und nicht Null |
| Zone 21 / 22 | Klasse II, Abteilung 1/2 | Staubdichte Gehäuse und Kontrolle der Oberflächentemperatur |
Bei der Temperaturklasse handelt es sich um eine Oberflächengrenze, nicht um eine Produktbewertung
Die Temperaturklasse des vorhandenen Gases oder Staubes begrenzt die Oberflächentemperatur aller im Raum installierten Elemente: 450 °C für T1, 300 °C für T2, 200 °C für T3, 135 °C für T4, 100 °C für T5 und 85 °C für T6. Die Temperatur des Mantels wird durch die höhere Temperatur bestimmt, durch die Prozessflüssigkeit oder durch die eigene Leistung des Kabels, und hier kommt es bei den meisten Projekten zum Problem.
- Eine 100-°C-Leitung in einem T4-Bereich (135 °C) lässt nur 35 °C Spielraum.
- Ein Ausdampfzyklus bei 150 °C schließt alle Kabel mit der Klassifizierung T5 oder T6 aus.
- Ein kontrolliertes Design, bei dem ein Thermostat oder Begrenzer verhindert, dass das Kabel sein Maximum erreicht, ist oft die einzige Möglichkeit, Hochleistungskabel innerhalb einer niedrigen Temperaturklasse zu halten.
Zu den Fehlerarten, die durch die Zertifizierung allein nicht verhindert werden können, lesen Sie unseren Hinweis auf ob selbstregulierende Heizkabel für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen sicher sind .
Schritt 2: Passen Sie die Kabelfamilie an die Aufgabe an
Für die meisten Rohrleitungen der Zone 1 unter 150 °C ist selbstregulierendes oder leistungsbegrenzendes Band die günstigste konforme Lösung. Darüber oder dort, wo die Atmosphäre Polymere angreift, gewinnen mineralisolierte Kabel. Bei mehreren Kilometer langen Pipelines ist die Skin-Effekt-Verfolgung die einzig praktikable Möglichkeit.
| Kabelfamilie | Typischer Erhaltungsbereich | Vor Ort auf Länge zuschneiden | Beste Passform |
|---|---|---|---|
| Selbstregulierend | Frostschutz bis 120 bis 150 °C | Ja | Rohr-, Tank- und Instrumentenleitungen der Zone 1 oder 2 |
| Leistungsbegrenzend | Etwa 110 bis 150 °C | Ja | Mittellange Leitungen, die eine höhere Leistungsdichte erfordern |
| Konstante Wattzahl | 150 bis 250 °C und mehr | Parallel ja, Serie nein | Hochtemperaturleitungen mit kontrolliertem Design |
| Mineralisoliert | 400 °C und mehr | Nein, Werkslängen | Hohe Temperaturen, Korrosion, mechanischer Missbrauch |
| Skin-Effekt | Lange Schlangen, bis etwa 200 °C | No | Mehrere Kilometer lange Rohrleitungen |
Leistungsbegrenzende Kabel wie die ACCCT-Serie liegen zwischen den beiden Extremen: Ihre Leistung ist weitaus stabiler als selbstregulierendes Band, und sie können immer noch vor Ort auf die Länge zugeschnitten werden, was wichtig ist, wenn eine Leitung während des Baus geändert wird.
ACC-CT leistungsbegrenzende Begleitheizungskabel für Prozessleitungen Stabile leistungsbegrenzende Leistung, Flexibilität beim Zuschneiden vor Ort und chemikalienbeständige Mäntel sorgen für die Aufrechterhaltung der Prozesstemperatur und den Frostschutz auf modifizierten Linien. Produkt anzeigen → Bei heißen oder mechanisch exponierten Leitungen ist ein mineralisoliertes Kabel oft die erste Wahl, da es Manteltemperaturen verträgt, die kein Polymer erreichen kann, und sein Metallmantel dem Leiter echten mechanischen Schutz bietet.
Schritt 3: Mantel, Geflecht und die Korrosionsfrage
Polymermäntel sind nicht austauschbar
Standard-PVC-Ummantelungen gehören zum häuslichen Frostschutz, nicht in eine Prozessanlage. Fluorpolymermäntel sind beständig gegen Kohlenwasserstoffe und die meisten Lösungsmittel, werden jedoch bei hohen Temperaturen immer noch weich und einige Aromastoffe dringen im Laufe der Jahre in sie ein.
Metallhüllen existieren, weil manche Atmosphären Polymere fressen
Offshore-Plattformen, chloridreiche Kühlwasserbereiche und saurer Betrieb zerstören Edelstahlgeflechte schnell, weshalb es Ummantelungen aus Alloy 825 gibt. Bei einer chloridbegrenzten Spezifikation ist die Wahl des Mantels eine Korrosionsentscheidung und keine Marketingentscheidung.
Ummanteltes, mineralisoliertes Heizkabel aus Legierung 825 für explosionsgefährdete Bereiche Korrosionsbeständige MI-Begleitheizung für Hochtemperatur-Frostschutz und Temperaturerhaltung in chloridreichen Offshore-, Öl-, Gas-, Chemie- und Energiediensten. Produkt anzeigen → Schritt 4: Abschlüsse, Steuerungen und Erdschlussschutz
Das Zertifikat für den explosionsgefährdeten Bereich eines Kabels endet an seinem Kaltleiter. Wo auch immer das Kaltkabel landet, es muss der gleichen Zone, Gasgruppe und Temperaturklasse entsprechen, sonst ist die Installation nicht konform, egal wie gut das Kabel ist.
- Abzweigkästen in Ex e- oder Ex d-Ausführung, mit zertifizierten, auf den Kabeldurchmesser abgestimmten Kabelverschraubungen.
- Thermostate für explosionsgefährdete Bereiche, entweder Pipeline-Induktions- oder Oberflächenthermostate, sodass der Schaltkreis unter Last schaltet und nicht auf Schätzungen der Umgebungstemperatur.
- Ex-zugelassene Temperatursensoren. Die MMP-PT100Ex-Reihe misst bis zu 482 °C und deckt damit Dampfaustritts- und Hochtemperatur-Begleitheizungsaufgaben ab.
- Erdschlussschutz an jedem Zweig. Sowohl die IEC-Praxis als auch NEC 427.22 erwarten dies, und 30 mA ist ein üblicher Auslösewert.
Explosionsgeschützter Temperaturregler HDBK-WK für elektrische Begleitheizung Intelligentes Terminal-Temperaturregelungszubehör, das mechanische Thermostate ersetzt, mit Schutz-, Warn-, Überwachungs- und Kommunikationsfunktionen für elektrische Begleitheizungssysteme. Produkt anzeigen → Inbetriebnahme- und Wartungskontrollen, die echte Probleme erkennen
Vier Kontrollen amortisieren sich innerhalb des ersten Betriebsjahres, und wenn man sie überspringt, werden sichere Designs zu unsicheren Installationen.
- Messen Sie den Isolationswiderstand an jedem Stromkreis bei 500 VDC, bevor die Wärmeisolierung geschlossen wird, und noch einmal vor dem Einschalten.
- Führen Sie eine thermografische Untersuchung unter Last durch, sobald sich die Leitung stabilisiert hat, das Kabel unter Spannung steht und die normale Prozesstemperatur aufweist.
- Überprüfen Sie die Temperaturklasse erneut, wenn sich die Prozesstemperatur oder das Produkt ändert. Ein Kabel ist bei 90 °C möglicherweise nicht bei 140 °C konform.
- Überprüfen Sie die Anschlusskästen bei jeder Abschaltung auf Feuchtigkeit und bewahren Sie Bestandszeichnungen auf, die die Leiterbahnführung zeigen.
Häufig gestellte Fragen
Können selbstregulierende Kabel in Zone 1 verwendet werden?
Ja, wenn es über die entsprechende Zertifizierung für explosionsgefährdete Bereiche verfügt und die Manteltemperatur innerhalb der Temperaturklasse des Bereichs bleibt. Das Kabel selbst ist selten das Problem; Die Kündigungen sind in der Regel.
Benötigt ein explosionsgefährdeter Bereich immer einen Thermostat?
Nein. In Zone 2 mit niedriger Haltetemperatur reichen oft selbstregulierende Kabel und ein zugelassener Anschlusskasten aus. In Zone 1 mit hoher Leistungsdichte sorgt ein Thermostat oder Begrenzer dafür, dass die T-Bewertung gültig bleibt.
Kann mineralisoliertes Kabel vor Ort abgelängt werden?
Generell nein. MI-Kabel werden in Werkslängen mit versiegelten Anschlüssen geliefert. Daher ist die Bestellung der richtigen Länge eine Designaufgabe und kein Installationsdetail.
Was passiert, wenn die Prozesstemperatur nach der Inbetriebnahme ansteigt?
Führen Sie die Prüfung der Temperaturklasse sofort erneut durch. Ein Anstieg der Leitungstemperatur um 30 °C kann dazu führen, dass eine konforme Installation ihre T-Bewertung verlässt, und die Lösung ist möglicherweise eine andere Kabelfamilie und nicht ein anderer Thermostat.
Wenn Sie über die Flächenklassifizierungszeichnung, die Leitungsgröße, die Isolationsdetails und die erforderliche Haltetemperatur verfügen, wird die Auswahl zu einer kurzen technischen Übung und nicht zu einer Debatte. Senden Sie diese vier Artikel über das an unsere Ingenieure Kontaktseite und wir werden mit einer Kabelfamilie, einer Leistungsdichte und der passenden Ex-Hardware zurückkommen.
