O QUE É TRACEAMENTO TÉRMICO?

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Fátima Macedo Pinho
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1 O QUE É TRACEAMENTO TÉRMICO? É a manutenção da temperatura de fluidos mediante a reposição de calor perdido através do isolamento térmico. Fluido a 40ºC Perda de Calor Isolamento térmicot Cinta térmicat

2 VARIAÇÕES DE PERDA DE CALOR Tubulações de 50mm com uma temperatura constante desejada de 40 o C, temperatura ambiente de -20 o C e ventos de 40 Km/h Calor perdido watts/m S/ isolação Isolação de 25mm fibra de vidro Com traceamento

ventos de 40 Km/h Calor perdido watts/m 600 550 500 450 400 350

3 EFEITO DA VELOCIDADE DO VENTO 250 Sem isolamento 25 mm de isolação 50 mm de isolação 200 Perda de calor (%) Velocidade do vento (Km/h)

4 QUAIS SÃO AS APLICAÇÕES? Proteção contra congelamento Manutenção de temperatura de processo

5 CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE TRACEAMENTO Crítico; Não tem sistema de reserva; Amplamente espalhados na planta; Último passo da fase de projeto; Instalados e esquecidos.

6 CONSEQUÊNCIA DAS FALHAS Tubulações e equipamentos congelados e obstruídos; Perda de produção; Perigo ambiental devido à vazamentos; Danos ao fluido e aos equipamentos.

7 MÉTODOS DE TRACEAMENTO Fluidos circulantes: vapor; água quente, fluidos térmicos (therminol, dowtherm, etc.). Elétrico: cabos com isolamento mineral (MI); cabos em série; traceamento de corrente de efeito superficial (SECT); aquecedores de zonas; cabos auto-reguláveis (SR).

Elétrico: cabos com isolamento mineral (MI); cabos em série;

8 TRACEAMENTO COM VAPOR Alimentação do Vapor vindso da caldeira VRP Retorno do Condensado Alimentação do Vapor Traceamento

9 TRACEAMENTO COM VAPOR Vantagens: Baixo custo inicial quando disponível; Amplamente usado e aceito; Disponibilidade na planta para aquecimento geral.

10 TRACEAMENTO C/ LÍQUIDO CIRCULANTE Retorno Bomba Vapor Retorno de Condensado Abastecimento Tubulação de Revestimento Duplo

11 TRACEAMENTO C/ LÍQUIDO Vantagens: CIRCULANTE Temperatura uniforme ao redor e ao longo da tubulação; Capacidade de temperaturas mais elevadas com pressão inferior à do vapor.

12 TRACEAMENTO ELÉTRICO Transformador Bandeijamento Terminal final Painel de controle e proteção Conduites de encaminhamento Caixa de alimentação Isolamento térmico Sensor de temperatura Cabo aquecedor

Conduites de encaminhamento Caixa de alimentação

13 TRACEAMENTO ELÉTRICO Vantagens: Baixo custo de manutenção; Fácil controle e monitoramento da temperatura; Instalado e esquecido; Pode ser desligado quando não necessário; Baixo consumo de energia.

14 TECNOLOGIAS DE TRACEAMENTO ELÉTRICO + Em série + Em série/paralelo (por zona) + Em paralelo

15 TRACEAMENTO ELÉTRICO SÉRIE C/ CABO COM ISOLAMENTO MINERAL (MI) + Fio de Resistência Isolamento de oxido de magnésio Revestimento Metálico

16 TRACEAMENTO ELÉTRICO CABO COM ISOLAMENTO MINERAL (MI) Vantagens: Capacidade de manutenção à altas temperaturas, até 400 o C (asfalto, enxofre, polímeros etc.); Capacidade de tolerar exposições à altas temperaturas, até 600 o C (vapor à alta pressão); Revestimento externo resistente; Fácil de inspecionar.

etc.); Capacidade de tolerar exposições à altas temperaturas, até 600 o C

17 TRACEAMENTO ELÉTRICO OUTROS CABOS EM SÉRIE + Fio de Resistência Isolamento plástico Blindagem Revestimento externo plástico

18 TRACEAMENTO ELÉTRICO Vantagens: OUTROS CABOS EM SÉRIE Circuitos de grande comprimento; Fácil de inspecionar; Flexíveis; Geralmente baratos.

19 TRACEAMENTO ELÉTRICO CORRENTE DE EFEITO SUPERFICIAL (STS) Transformador AT Cabo condutor Painel Tubo aquecedor Caixa de emenda Sensores de temperatura Caixa de ligação Tubulação Fluido Isolação

20 TRACEAMENTO ELÉTRICO CORRENTE DE EFEITO SUPERFICIAL (STS) Tensão externa igual a zero Tensão na superfície interna Tubo aquecedor Cabo condutor Isolação Fluido Tubulação A corrente entra pelo cabo e retorna pela parte interna do tubo aquecedor

Tubo aquecedor Cabo condutor Isolação Fluido Tubulação A

21 TRACEAMENTO ELÉTRICO CORRENTE DE EFEITO SUPERFICIAL (STS) Vantagens: Circuitos muitos extensos, até 25 km, Alta densidade de potência, até 66 W/m por tubo, Capacidade a altas temperaturas, até 200 o C, Resistente.

22 nó TRACEAMENTO ELÉTRICO Zona (de 0,3 a 2m) POR ZONA Resistência Conexão do nón + Capa isolante Cabos de Alimentação Capa de proteção Cabos de Alimentação Resistência de níqueln quel-cromo Malha de blindagem

23 TRACEAMENTO ELÉTRICO CABO VPL O Cabo aquecedor VLP limitador de potência é baseado em uma resistencia de aloy enrolada em um fio de fibra de vidro que é contectada através de cabos de alimentação banhados a niquel. A resistência ohmica desses elementos aumenta com o aumento de sua temperatura criando um efeito pelo coeficiente positivo de temperatura (PTC). Esse efeito resulta na diminuição da potência de saida com o aumento da temperatura. Isso permite superposições do cabo VPL nas instalações. Fio de resistência de aloy Capa de proteção Fibra de vidro Elemento limitador de potência Blindágem Capa isolante Isolamento Potência (W/m) Cabos de alimentação banhados a niquel Temperatura (ºC)

24 TRACEAMENTO ELÉTRICO Vantagens: POR ZONA - VPL Suporta altas temperaturas de exposição (250ºC); Possui baixa densidade de potência por metro linear portanto permite sobreposição sem superaquecimento além do efeito PTC; Isolação resistente a ambientes altamente corrosivos; Baixo custo para manutenção de altas temperaturas; Compatível com todos os acessórios Tyco; Aprovado para aplicações em áreas classificadas inclusive à prova de explosão.

25 Capa Externa TRACEAMENTO ELÉTRICO CINTA TÉRMICA AUTO-REGULÁVEL Capa Isolante Cabos de alimentação Blindagem Blindagem Núcleo Auto-regul regulável + Capa Externa Infinitas resistências em paralelo!!

26 TRACEAMENTO ELÉTRICO CINTA TÉRMICA AUTO-REGULÁVEL Fase 1 - Frio Quando a tubulação está fria, o polímero condutor se contrai criando micro caminhos elétricos entre os dois condutores ao longo de todo o comprimento da cinta térmica. t

27 TRACEAMENTO ELÉTRICO CINTA TÉRMICA AUTO-REGULÁVEL Fase 2 - Aquecendo O aumento da passagem de corrente por esses caminhos gera calor (efeito joule), o polímero condutor se expande e reduz o número de micro caminhos elétricos. Com o aumento da resistência elétrica entre os dois condutores, a potência fornecida ao sistema pela cinta térmica t auto-regul regulável diminui.

28 TRACEAMENTO ELÉTRICO CINTA TÉRMICA AUTO-REGULÁVEL Fase 3- Aquecida Em seções quentes, a expansão do polímero condutor praticamente elimina esses caminhos elétricos. Essa expansão aumenta a resistência ao fluxo elétrico e causa redução de potência, minimiza custos energéticos de operação e elimina custo com manutenção devido a pontos quentes ou queimas. O calor é fornecido de forma segura e eficiente somente onde e quando necessário. Potência (W/m) Temperatura (ºC)(

29 TRACEAMENTO ELÉTRICO CINTA TÉRMICA AUTO-REGULÁVEL Vantagens: Maior confiabilidade,não superaquecem quando superpostos; Facilidade de projeto, circuito paralelo, preparado sob medida, compensa as variações de temperatura do sistema; Baixo custo de instalação e operação fácil de conectar em T, unir, reparar e instalar. Substancial economia de energia.

30 TRACEAMENTO x APLICAÇÃO MÉTODO DE TRACEAMENTO APLICAÇÃO TÍPICA Vapor Aquecimento geral Líquidos circulantes Necessidade de altas temperaturas Cabos MI Para temp. >150 o C Cabos por zona Para temperaturas até 150ºC Efeito superficial (SECT) Linha extensas (> 1.500m) Cinta auto regulável Para temperaturas intermediárias (menores que 120 o C)

31 TRACEAMENTO x APLICAÇÃO Temperatura de exposição + 250ºC 215ºC 110ºC 85ºC BTV QTVR XTV VPL MI 66ºC C 110ºC C 120ºC C 150ºC C + Temperatura de manutenção

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