Testes de cabos
Depois de um circuito de traceamento térmico ter sido instalado e fabricado, e antes de
instalar o isolamento térmico, o cabo de aquecimento deve ser testado
para garantir a integridade da resistência elétrica. O cabo deve ser testado com um megômetro (megger) de pelo menos 500 VCC, entre os cabos de barramento do cabo de aquecimento e a trança metálica do cabo de aquecimento. É
recomendável que a tensão de teste de cabos de aquecimento com isolamento de polímero seja de 2500 VCC ou 1000 VCC para o cabo MI.
Depois de fazer a devida terminação do cabo, conecte o fio positivo do megger aos cabos de barramento e o fio negativo à trança metálica. O nível mínimo aceitável da leitura do megger para qualquer cabo de traceamento térmico com isolamento de polímero é 20 megaohms. Esse teste deve ser repetido após a instalação do isolamento térmico e da barreira resistente ao clima.
Conecte o fio positivo do megger ao barramento do cabo e o fio negativo à trança metálica.
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Introdu‹o
Um sistema de traceamento térmico elétrico completo tipicamente inclui os seguintes componentes: 1. Cabo de traceamento térmico elétrico1 (autorregulável, com limitação de potência, potência constante (paralelo) ou resistência em série). 2. Kit de conexão de alimentação. 3. Termostato de controle2.
4. Kit de junção in-line/em T (permite que dois ou três cabos sejam emendados). 5. Terminação final do cabo.
6. Fita de fixação (use em
intervalos de 12” ou como exigido pela norma ou especificação). 7. Etiqueta “Traceamento térmico elétrico” (descasque e cole à barreira de vapor de isolamento, em intervalos de 10’ ou
como exigido pela norma ou especificação).
8. Isolamento térmico3 e barreira de vapor
(fornecida por terceiros).
A ausência de qualquer um desses itens pode levar o sistema a falhar ou representar um risco à segurança. Observa›es . . .
1. A proteção de falha no aterramento do equipamento de manutenção é necessária para todos os circuitos de traceamento térmico. 2. O controle termostático é recomendado para todas as aplicações
de traceamento térmico para proteção contra congelamento e
2
Inspe‹o final
O circuito de aquecimento agora pode passar por um teste de funcionamento correto. Isso inclui medir e registrar a tensão conectada, o consumo de corrente no estado estacionário, o comprimento e o tipo de cabo, a temperatura ambiente e a temperatura do tubo. (Veja o formulário do relatório de inspeção na página 3.) O sistema completo (especialmente o isolamento térmico) agora deve ser inspecionados
visualmente. Deve-se aplicar um isolamento adicional firmemente em volta das bases dos tubos ou outros dissipadores de calor e vedá-las contra o clima. As juntas de dilatação em tubulações de alta temperatura devem ser examinadas com atenção. Talvez haja isolamento exposto onde seções se encaixam umas nas outras ou em volta de flanges, válvulas, apoios de tubos ou kits de conexão; esses locais devem ser vedados para evitar a entrada de umidade.
Deve-se aplicar etiquetas “Traceamento térmico elétrico” na superfície externa da barreira de clima em intervalos regulares de 10 pés (conforme exigido pela norma ou especificação). A localização de emendas e terminações finais também deve ser marcada com etiquetas de aviso de emenda e terminação final.
Manuten‹o
Depois que o sistema de traceamento térmico tiver sido instalado, um contínuo programa de manutenção preventiva deverá ser implementado usando pessoal qualificado. A documentação de suporte fornecendo informações gerais e um histórico operacional dos circuitos específicos no sistema deverão ser mantidos.
Os resultados dos testes operacionais descritos acima formam “linha de base” ou faixa normal de teste. Medições posteriores deverão ser registradas periodicamente e comparadas com esses dados de linha de base para ajudar a identificar potenciais problemas de funcionamento.
Isolamento trmico
O valor do isolamento térmico devidamente instalado e com manutenção adequada não pode ser superenfatizado. Sem o isolamento, a perda de calor geralmente é muito alta para ser compensada por um sistema de traceamento térmico convencional.
Antes da instalação do isolamento térmico em um tubo com traço térmico, o circuito de traceamento deve passar por um teste de resistência de isolação dielétrica. Isso garantirá que o cabo não foi danificado enquanto estava exposto no tubo não isolado.
Além de tubulações e equipamentos in-line, como bombas e válvulas, todos os dissipadores de calor devem ser devidamente isolados. Isso inclui bases, apoios e flanges de tubos, e em muitos casos coberturas de válvulas.
Existem diversos materiais de isolamento de tubos, cada um com suas vantagens em aplicações específicas. Independentemente do tipo ou espessura do isolamento usado, uma barreira protetora deve ser instalada. Isso protege o isolamento contra a entrada de umidade e contra danos físicos, e ajuda a garantir o desempenho adequado do sistema de traceamento térmico. Observa›es . . .
• Quando são usados materiais rígidos (não compressíveis), o diâmetro interno do isolamento geralmente tem dimensões maiores para acomodar o cabo de aquecimento no tubo.
• Materiais de isolamento são muito suscetíveis a absorção de água, o que aumenta dramaticamente a perda de calor, e devem ser substituídos se forem molhados.
Formul‡rio do relat—rio de inspe‹o para traceamento
trmico eltrico (típico)
Local Sistema Desenho(s) de referência
INFORMA‚ÍES DO CIRCUITO
Nº de cat. do aquecedor Comprimento do circuito Nº do painel de disj.
Conexão de alimentação Tensão projetada Nº do polo de disj.
Conexão em T Proteção de falha no aterramento (tipo) Conexão de junção Definição de disparo de falta à terra Controlador do aquecedor VISUAL Nº do painel Nº do circuito Data Inicial Isolamento trmico Isolamento/revestimento danificado Vedação contra água boa Isolamento/revestimento ausente Presença de umidade
Componentes do sistema de aquecimento Gabinetes e caixas vedados
Presença de umidade Sinal de corrosão
Descoloração do fio do aquecedor
Controle de aquecimento e/ou de limite alto Funcionando corretamente
Ponto de ajuste do controlador
ELƒTRICA
Teste de resistncia de isolamento dieltrico (controlador de desvio, se aplicável) Consulte IEEE 515-1997, Seção 7.9 Tensão de teste
Valor do megger
Tens‹o de alimenta‹o do aquecedor Valor na fonte de energia
Valor na conexão em campo
Leitura da corrente do circuito do aquecedor Temperatura do tubo
Leitura de amperagem em 2-5 min. Leitura de amperagem após 15 min. Corrente com falha no aterramento Coment‡rios e a›es
4
Diagn—stico e solu‹o de problemas
As informações a seguir são destinadas a auxiliar o diagnóstico e solução de problemas dos sistemas de traceamento térmico elétrico. O principal objetivo é oferecer um entendimento aprimorado dos elementos de uma instalação bem-sucedida de traceamento térmico. Entre esses elementos, um dos mais importantes é o isolamento trmico.
Antes de chamar o fornecedor do traceamento térmico, faça uma inspeção visual da instalação, pois talvez o isolamento térmico esteja molhado, danificado ou faltando. Também considere a possibilidade de que reparos ou manutenção de equipamentos em linha ou próximos possam ter resultado em danos ao equipamento de traceamento térmico. Essas são causas comuns de problemas de traceamento que geralmente são negligenciadas. Outras possíveis causas estão listadas abaixo com seus sintomas e soluções.
Se um circuito de traceamento térmico elétrico tiver suspeita de dano, um teste de resistência de isolação dielétrica (megger) deverá ser realizado usando um megômetro de 2500 VCC para os cabos de aquecimento isolados com polímero ou de 1000 VCC para cabos MI. Testes periódicos com registros precisos estabelecerão uma faixa de operação “normal” (consulte o formulário do relatório de inspeção na página 3). Leituras de resistência da isolação dielétrica que desviam da faixa normal podem rapidamente revelar um circuito danificado.
Sintoma Poss’vel causa Solu‹o
I. Sem aquecimento/corrente A. Perda de energia (tensão)
B. O ponto de ajuste do controlador está muito baixo
C. O comutador de limite de alta temperatura está ativado
D. O circuito de aquecimento em série está em “aberto”
E. Falha do controlador
A. Restaure a energia para o circuito de traceamento (verifique o disjuntor e as conexões elétricas). Terminações mal feitas podem fazer com que os disjuntores tipo EPD disparem inesperadamente B. Modifique o ponto de ajuste C. Pode exigir redefinição manual para
reativar o circuito de traceamento térmico
D. Repare ou substitua o circuito1
E. Repare o sensor ou o controlador2
II. Baixa temperatura do sistema A. O ponto de ajuste do controlador está muito baixo
B. Sensor de temperatura localizado muito perto do cabo de aquecimento ou de outra fonte de calor; pode acompanhar ciclos excessivos de contatos/relés de controle C. Material de isolamento e/ou
espessura diferente do projetado
D. A temperatura ambiente está mais baixa do que o projetado
E. Baixa tensão (verifique no ponto de conexão de alimentação)
A. Modifique o ponto de ajuste B. Reposicione o sensor
C. Substitua o isolamento, aumente a espessura do isolamento (se estiver seco), considere aumentar a tensão para uma saída de cabo maior3
D. Instale um cabo de aquecimento com saída maior, aumente a espessura do isolamento, aumente a tensão3
E. Ajuste a tensão para atender aos
Sintoma Poss’vel causa Solu‹o
Observa›es . . .
1. Os cabos de aquecimento flexíveis com revestimento de plástico podem ser emendados em campo; os cabos MI normalmente exigem substituição. 2. Os sensores do termostato mecânico não podem ser consertados ou substituídos; os sensores RTD ou do termopar podem ser substituídos.
Alguns controladores têm contatos/relés substituíveis ou podem exigir uma reconfiguração manual caso seja detectada uma condição de “desconexão” no circuito de aquecimento.
III. Baixa temperatura em
seções A. Isolamento úmido, danificado ou faltando B. Cabo de aquecimento paralelo,
elemento aberto ou matriz danificados C. Dissipadores de calor (válvulas,
bombas, suportes de tubos, etc.) D. Alterações significativas na elevação
ao longo do comprimento do tubo com traço térmico
A. Repare ou substitua o isolamento e o revestimento
B. Repare ou substitua. O fabricante do cabo pode oferecer kits de junção C. Isole ou aumente a quantidade de
traceamento dos dissipadores de calor D. Considere dividir o circuito de
aquecimento em segmentos separados controlados independentemente IV. Alta temperatura do
sistema A. O controlador está constantemente ativado B. O controlador falhou com os contatos
fechados
C. Sensor localizado em um tubo sem isolamento ou muito perto do dissipador de calor
D. Controlador do circuito de aquecimento auxiliar continuamente ativado
A. Modifique o ponto de ajuste ou substitua o sensor2
B. Substitua o sensorou o controlador2
C. Reposicione o sensor em uma área que represente as condições de toda a longitude do tubo
D. Modifique o ponto de ajuste ou substitua o controlador auxiliar V. Ciclo excessivo A. Sensor de temperatura localizado muito
perto de cabo de aquecimento ou de outra fonte de calor; pode acompanhar baixa temperatura do sistema
B. Temperatura ambiente próxima do ponto de ajuste do controlador C. A tensão conectada é muito alta D. A saída do cabo de aquecimento está
muito alta (projeto exagerado) E. O diferencial do controlador está
muito estreito
A. Reposicione o sensor
B. Altere temporariamente o ponto de ajuste do controlador
C. Reduza a tensão
D. Instale um cabo de aquecimento de saída mais baixa ou reduza a tensão E. Aumente o diferencial ou substitua
o controlador para evirar falha prematura do contato VI. Variações de temperatura
do ponto de ajuste ao longo da tubulação
A. Padrões de fluxo ou temperaturas de operação do processo imprevistos
B. Instalação inconsistente do cabo ao longo da tubulação
C. Desempenho inconsistente do cabo
A. Redistribua os circuitos de aquecimento para acomodar os padrões de fluxo existentes; confirme as condições do processo
B. Verifique o método de instalação do cabo, principalmente nos dissipadores de calor
C. Compare os watts/pé [(tensão x amperagem) ÷ comprimento] para a temperatura calculada do tubo com a saída de cabo projetada para a mesma temperatura; danos regionais ao cabo paralelo podem causar falhas parciais
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