Protección contra congelamiento de líneas de impulso de instrumentos

Las líneas de impulso llevan la presión del proceso desde una tubería o un recipiente hasta un transmisor. Son pequeñas, a menudo están llenas de agua o gas húmedo, y muchas de ellas no tienen flujo. Por eso, en clima frío, se cuentan entre las primeras líneas de una planta en congelarse. Una línea de impulso congelada o parcialmente congelada no siempre falla por completo: puede seguir indicando una presión, un nivel o un caudal que simplemente es incorrecto. Esta guía explica por qué se congelan las líneas, qué métodos de protección existen y qué especificar.

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Por qué se congelan las líneas de impulso

Sin flujo: una línea de impulso de presión o de nivel es un tramo muerto, por lo que el fluido en su interior se enfría hasta la temperatura ambiente.
Diámetro pequeño: un tubo de 1/4" a 1/2" contiene muy poco fluido y pierde calor rápidamente, sobre todo con viento.
Agua y condensado: los tramos llenos de líquido, el gas húmedo y el condensado de vapor se congelan a 0 °C (32 °F) o cerca de esa temperatura.
Accesorios expuestos: en válvulas, manifolds y conexiones de transmisores el aislamiento suele ser delgado o inexistente.
Hidratos: en algunos servicios de gas húmedo pueden formarse hidratos por encima del punto de congelación del agua.

Comparación de métodos de protección

El método adecuado depende de cuánto frío hace en el sitio, de si hay electricidad o vapor disponibles y de cuánto debe mantenerse la línea por encima del punto de congelación.

Método	Cómo funciona	Adecuado para	Aspectos a vigilar
Haz con traceado eléctrico (cable autorregulable)	Un cable calefactor recorre el tubo dentro del aislamiento. El cable autorregulable entrega más calor cuando baja la temperatura ambiente y menos cuando sube.	La mayoría de las líneas de impulso y de transmisores donde hay electricidad disponible. Los haces autorregulables de Techwin cubren un rango bajo de mantenimiento de aprox. 40 °C (104 °F).	Requiere alimentación eléctrica y, en áreas peligrosas, un cable calefactor certificado. Techwin utiliza cables con certificación IECEx, ATEX e IEC.
Traceado de vapor ligero	Un tubo trazador de vapor corre junto al tubo de proceso pero separado de él, de modo que solo un calor suave llega al fluido.	Plantas con vapor disponible. Se usa para la protección contra congelamiento de líneas de agua y otros fluidos que no deben sobrecalentarse.	Hay que evacuar el condensado. El suministro de vapor y las trampas requieren mantenimiento. El traceado pesado (contacto directo) puede sobrecalentar un tramo lleno de agua.
Solo aislamiento (tubería preaislada)	El aislamiento de fábrica y una cubierta exterior ralentizan la pérdida de calor, sin fuente de calor.	Líneas con flujo, climas templados y líneas que solo necesitan conservar su temperatura durante un tiempo limitado.	El aislamiento retrasa el congelamiento, pero no puede evitarlo en una ola de frío prolongada en una línea sin flujo.
Traceado y aislamiento instalados en campo	El tubo, el trazador, el aislamiento y el revestimiento se instalan por separado en obra.	Tramos cortos, muchos accesorios o modificaciones de líneas existentes.	La calidad depende del trabajo en obra. Las discontinuidades en accesorios y juntas son puntos débiles habituales.

En el propio transmisor se suelen usar gabinetes para instrumentos o carcasas de transmisor calefactadas, junto con un haz traceado en la línea.

Elija traceado eléctrico cuando

Hay electricidad disponible en la línea.
Necesita una temperatura de mantenimiento estable, no solo protección contra congelamiento.
La línea es larga o hay muchas líneas que salen de una misma zona.
No hay suministro de vapor cerca de los instrumentos.

Elija traceado de vapor ligero cuando

Hay vapor de planta disponible y prefiere no tener calefacción eléctrica en campo.
El fluido no debe sobrecalentarse: líneas de agua, crudo ligero y productos químicos sensibles a la temperatura.
El retorno o drenaje del condensado es viable en la línea.

Qué especificar para una línea de impulso protegida para invierno

Temperatura ambiente mínima del sitio y velocidad del viento de diseño
La temperatura por encima de la cual debe mantenerse el fluido (solo protección contra congelamiento o una temperatura de mantenimiento más alta)
Fuente de calor disponible: electricidad (tensión) o vapor (presión)
Clasificación de área peligrosa a lo largo del recorrido de la línea
Material, tamaño y número de tubos, por ejemplo un par de tubos hacia un transmisor de presión diferencial
Longitud del recorrido y cómo termina la línea en el transmisor, el manifold o el gabinete
Requisitos de cubierta. La cubierta estándar de FR-PVC de Techwin está clasificada de −40 °C a 105 °C (−40 °F a 221 °F), y otras cubiertas se fabrican bajo pedido.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se evita que las líneas de impulso de instrumentos se congelen?

Aportando calor y aislamiento. Las opciones habituales son un haz de tubos con traceado eléctrico y cable autorregulable, o traceado de vapor ligero donde haya vapor de planta disponible. El aislamiento por sí solo retrasa el congelamiento, pero no lo evita en una línea sin flujo.

¿Es adecuado el cable calefactor autorregulable para proteger líneas de impulso contra congelamiento?

Sí. El cable autorregulable aumenta su potencia cuando baja la temperatura ambiente y la reduce cuando sube, lo que se ajusta a la protección contra congelamiento. Los haces autorregulables de Techwin cubren un rango bajo de mantenimiento de aprox. 40 °C (104 °F).

¿Puedo usar traceado de vapor en una línea de impulso llena de agua?

Use traceado de vapor ligero, en el que el trazador está separado del tubo de proceso, de modo que el agua no se congele sin sobrecalentarse. El traceado pesado pone el trazador en contacto directo y aporta mucho más calor del que necesita un tramo lleno de agua.

¿Basta la tubería preaislada para evitar el congelamiento?

Por sí sola no, en una línea sin flujo sometida a frío sostenido. La tubería preaislada reduce la pérdida de calor y es adecuada para líneas con flujo o climas templados. Cuando debe evitarse el congelamiento, elija un haz traceado.

Proteja sus líneas de instrumentos para el invierno

Envíenos la temperatura ambiente mínima, la fuente de calor disponible, el tamaño de tubo y las longitudes de recorrido. Le responderemos rápidamente con una propuesta de haz fabricado según su especificación.