Защита от замерзания импульсных линий КИП

Импульсные линии передают давление процесса от трубопровода или аппарата к датчику. Они имеют малое сечение, часто заполнены водой или влажным газом, и во многих из них нет потока. Поэтому в холодную погоду они одними из первых на установке замерзают. Замёрзшая или частично замёрзшая импульсная линия не всегда выходит из строя полностью: она может продолжать показывать давление, уровень или расход, которые попросту неверны. В этом руководстве рассмотрено, почему линии замерзают, какие существуют методы защиты и что указывать в спецификации.

Запросить предложение

Почему импульсные линии замерзают

Нет потока: импульсная линия давления или уровня — это застойный участок, поэтому среда в ней остывает до температуры окружающего воздуха.
Малое сечение: трубка от 1/4" до 1/2" вмещает очень мало среды и быстро теряет тепло, особенно на ветру.
Вода и конденсат: заполненные жидкостью участки, влажный газ и паровой конденсат замерзают при 0 °C (32 °F) или около этой температуры.
Открытая арматура: на клапанах, вентильных блоках и подключениях датчиков изоляция часто тонкая или отсутствует.
Гидраты: в некоторых средах с влажным газом гидраты могут образовываться при температуре выше точки замерзания воды.

Сравнение методов защиты

Выбор метода зависит от того, насколько холодно бывает на площадке, есть ли электроэнергия или пар и насколько выше точки замерзания должна оставаться линия.

Метод	Принцип действия	Где применяется	На что обратить внимание
Трубный пучок с электрообогревом (саморегулирующийся греющий кабель)	Греющий кабель проложен рядом с трубкой внутри изоляции. Саморегулирующийся греющий кабель выделяет больше тепла при понижении температуры окружающей среды и меньше — при её повышении.	Большинство импульсных линий и линий к датчикам, где есть электропитание. Саморегулирующиеся пучки Techwin охватывают низкий диапазон поддерживаемой температуры около 40 °C (104 °F).	Требуется электропитание, а во взрывоопасных зонах — сертифицированный греющий кабель. Techwin применяет кабели с сертификатами IECEx, ATEX и IEC.
Лёгкий паровой обогрев	Паровой спутник проложен вдоль технологической трубки, но отделён от неё, поэтому к среде поступает лишь мягкое тепло.	Предприятия, где есть пар. Применяется для защиты от замерзания водяных линий и других сред, которые нельзя перегревать.	Необходимо отводить конденсат. Подача пара и конденсатоотводчики требуют обслуживания. Тяжёлый обогрев (с прямым контактом) может перегреть заполненный водой участок.
Только изоляция (предизолированные трубки)	Заводская изоляция и наружная оболочка замедляют теплопотери, источника тепла нет.	Линии с потоком, мягкий климат и линии, которым нужно сохранять температуру лишь ограниченное время.	Изоляция замедляет замерзание, но не может предотвратить его при длительных морозах на линии без потока.
Обогрев и изоляция, монтируемые на месте	Трубка, спутник, изоляция и покровный слой монтируются на площадке по отдельности.	Короткие участки, много арматуры или модернизация существующих линий.	Качество зависит от монтажных работ. Зазоры на арматуре и стыках — частые слабые места.

Непосредственно у датчика часто применяют шкафы КИП или обогреваемые корпуса датчиков вместе с обогреваемым пучком на линии.

Выбирайте электрообогрев, если

у линии есть электропитание.
нужна стабильная поддерживаемая температура, а не только защита от замерзания.
линия длинная или из одной зоны идёт много линий.
рядом с приборами нет подачи пара.

Выбирайте лёгкий паровой обогрев, если

на предприятии есть пар и вы предпочитаете обходиться без электрообогрева в полевых условиях.
среду нельзя перегревать: водяные линии, лёгкая нефть и термочувствительные химикаты.
у линии практичен возврат или дренаж конденсата.

Что указать в спецификации для зимостойкой импульсной линии

Минимальная температура окружающей среды на площадке и расчётная скорость ветра
Температура, выше которой должна оставаться среда (только защита от замерзания или более высокая поддерживаемая температура)
Доступный источник тепла: электроэнергия (напряжение) или пар (давление)
Классификация взрывоопасной зоны по трассе линии
Материал трубки, размер и количество трубок, например пара трубок к датчику перепада давления
Длина трассы и способ завершения линии у датчика, вентильного блока или шкафа
Требования к оболочке. Стандартная оболочка Techwin из FR-PVC рассчитана на температуру от −40 °C до 105 °C (от −40 °F до 221 °F), другие оболочки изготавливаются под заказ.

Часто задаваемые вопросы

Как предотвратить замерзание импульсных линий КИП?

Добавить обогрев и изоляцию. Обычно выбирают трубный пучок с электрообогревом и саморегулирующимся кабелем либо лёгкий паровой обогрев там, где есть заводской пар. Одна изоляция замедляет замерзание, но не предотвращает его на линии без потока.

Подходит ли саморегулирующийся греющий кабель для защиты импульсных линий от замерзания?

Да. Саморегулирующийся кабель увеличивает мощность при понижении температуры окружающей среды и снижает её при повышении, что подходит для защиты от замерзания. Саморегулирующиеся пучки Techwin охватывают низкий диапазон поддерживаемой температуры около 40 °C (104 °F).

Можно ли применять паровой обогрев на импульсной линии, заполненной водой?

Применяйте лёгкий паровой обогрев, при котором спутник отделён от технологической трубки: так вода защищена от замерзания и не перегревается. При тяжёлом обогреве спутник находится в прямом контакте и даёт намного больше тепла, чем нужно участку, заполненному водой.

Достаточно ли предизолированных трубок для защиты от замерзания?

Сами по себе — нет, если линия без потока находится на длительном морозе. Предизолированные трубки снижают теплопотери и подходят для линий с потоком или мягкого климата. Если замерзание необходимо исключить, выбирайте обогреваемый пучок.

Подготовьте линии КИП к зиме

Сообщите минимальную температуру окружающей среды, доступный источник тепла, размер трубок и длины трасс. Мы быстро ответим предложением по пучку, изготовленному по вашей спецификации.