Boru Isıtma Sistemi (Heat Trace)
Bir noktadan başka bir noktaya boru hattı ile transfer edilen sıvıların, soğuk ortamda durgun hale geçtikten sonra viskoziteleri artmaya başlar. Yani yavaş yavaş donma oluşur. Boru hattı içerisinde viskozitesi artan sıvının tekrar transferi istenmesi durumunda ise zor anlar yaşanabilmektedir. Zira donan sıvının tekrar akışkan hale getirilmesi her zaman kolay olmamaktadır. Ayrıca hat içerisindeki sıvının donması engellenmez ise, vana, flanş, pompa gibi ekipmanlar genleşmeden dolayı çatlayacaktır. Özellikle soğuk havanın etkili olduğu bölgelerdeki işletmeler için bu gibi durumlar önemli bir sorun teşkil etmektedir.
Yüksek enerji verimine sahip bir boru ısıtma yöntemi olan Heat Trace (Heat Tracing) sistemlerini tercih ederek yaşanan donma problemlerinin önüne geçebilirsiniz. Heat Tracing sistemlerinde, bu amaç için özel olarak üretilen ve elektrikle çalışan ısıtıcı kablolar kullanılmaktadır. Isıtıcı kabloya, kablonun modeline uygun bir gerilim uygulanmakta ve elektrik enerjisi kablo yüzeyinde ısı enerjisine dönüşmektedir. Bu sayede ihtiyaç duyulan yüzeyde ısıtma sağlanmış olmaktadır. Sistemde kullanılan ısıtıcı kablolar Heat Tracing kablosu olarak da anılabilmektedir. Heat Tracing sistemleri borularda donmaya karşı koruma amacıyla tercih edildiği gibi, sıvıları yüksek sıcaklıklarda muhafaza amacıyla da kullanılabilir.
Borularda Donmaya Karşı Koruma
Soğuk hava koşullarının etkili olduğu bölgelerdeki endüstriyel tesisler, alışveriş merkezleri veya benzeri binalarda bulunan kullanım suyu veya yangın suyu hatlarında yaşanan donmalar, yarattıkları proses sorunlarının yanında yüksek maliyetli ekipmanların da zarar görmesine neden olabilmektedir. Özellikle yangın suyu hattı içerisinde bulunan su, sürekli olarak durgun halde olduğu için, ortamın 0°C altına düştüğü bölgelerde yüksek donma riski taşır. Bu gibi ortamlarda boru hattı üzerine yalnızca ısıl izolasyon yapılması donmayı engellemeyecek, sadece donmayı geciktirecektir. Bu nedenle hat üzerinde izolasyona ilave olarak heat tracing sistemi ile boru ısıtma sağlanması gerekmektedir.
Heat Trace sistemi ile borularda yaşanan donma sorunları rahatlıkla bertaraf edilebilir. Hava sıcaklığı veya boru sıcaklığı izlenerek su hattının +5°C’de sabit durması sağlanabilmektedir. Kullanılacak sıcaklık sensörleri ve ısı kontrol cihazları sayesinde enerji tasarrufu maksimum düzeye çıkarken, sistem otomatik kontrole bağlanmış olur ve insan müdahalesine gerek kalmaz.
Yüksek Sıcaklıkta Muhafaza Uygulamaları
Su borularında yaşanan donma olaylarının benzeri bir durum, normal oda sıcaklığında viskozitesi yüksek kimyasalların taşındığı boru hatlarında da meydana gelebilmektedir. Üstelik bazı kimyasallar oda sıcaklığında tamamen katı hale gelmektedir ve standart ısıtma yöntemleriyle tekrar sıvı faza dönüşmeleri neredeyse imkansızdır. İşletmelerde üretimin durmasına sebebiyet veren bu gibi durumların yarattığı maddi zarar oldukça yüksek boyutlara ulaşabilmektedir.
Bu tür kimyasal hatların ısıtılması için de heat trace ile boru ısıtma yöntemini tercih edebilirsiniz. Kimyasalın cinsine ve tutulmak istenen sıcaklık değerine göre ısıtma sisteminin tasarımı yapılabilir ve boru hattı talep edilen sıcaklıkta muhafaza edilebilir. Bu tür uygulamalarda yüksek sıcaklığa dayanıklı ısıtıcı kablolar veya esnek ısıtıcı bantlar kullanılabilir. Yine sıcaklık sensörleri ve kontrol cihazları ile
- sıcaklık muhafaza
Bu tür donma olaylarının bir benzeri de, normal ortam koşullarında viskozitesi yüksek kimyasalların bulunduğu fabrikalarda yaşanabilmektedir. Üstelik bu fabrikalar çok soğuk bölgelerde olmasa bile. Örnek vermek gerekirse, fuel oil depolayan bir işletmede ortam sıcaklığı 25°C olsa bile, boru hatlarında veya tanklarda donma problemi yine de yaşanmaktadır. Çünkü fuel oil yeterli akışkanlıkta olması için 40-50°C’ler civarında muhafaza edilmelidir. Bu nedenle normal ortam koşulları bile benzer sıvıların donmaya karşı korunması için yeterli olmamaktadır. Bu tür donma problemleri, mekanik ve elektrik tesisatında sıkıntılara neden olarak, işletmenin üretim verimini önemli ölçüde etkilemektedir.
- çözüm
Siz de boru hatlarında veya depolama tanklarında donma ile karşı karşıya kalıyorsanız, Heat Tracing sistemini tercih ederek bu sorunları aşabilirsiniz. Bazı işletmeler, donma problemlerini aşmak için sadece ısıl izolasyon uygulamasının yeterli olacağını düşünmektedir. Ancak bu doğru değildir. Boru ısıtma veya tank ısıtma sistemi kurmadan sadece izolasyon uygulanması, donmaya karşı koruma için yeterli olmamaktadır. Çünkü tek başına izolasyon malzemesi donmayı engelleyici değil, geciktirici etki yapmaktadır. Kesin bir donmaya karşı koruma sağlamak için mutlaka boru hattının ısıtılması gerekmektedir.
Peki, Heat Tracing sistemi nedir? Heat Tracing uygulaması nasıl yapılır? Patlayıcı alanlarda (exproof) uygulanabilir mi? Heat Tracing kablosu ne anlama gelir? Trace Heating ile Heat Tracing aynı anlama mı gelir? İşte bu tür soruların yanıtlarını detaylı bir şekilde aşağıdaki yazımızda bulabilirsiniz.
Boru hatlarında, tanklarda, depolama silolarında veya vana, pompa, filtre gibi ekipmanlarda donmaya karşı koruma veya yüksek sıcaklıkta muhafaza etme amacıyla kurulan elektrikli ısıtma sistemine; ve bu sistemin kumanda edilmesi amacıyla sıcaklık kontrol ekipmanları ile oluşturulan otomasyon sisteminin bütününe “Heat Tracing” sistemi denilmektedir (bazı yurtdışı kaynaklı makalelerde “Trace Heating” olarak da anılmaktadır).
Kuşkusuz ki, bu sistemlerin en önemli elemanı heat tracing kablosu yani ısıtıcı kablodur. Proses parametrelerine göre özel olarak seçilen ısıtıcı kablolar, ısıtma yapılacak yüzeyin dışına tek veya birkaç sıra halinde ısıya dayanıklı bantlar yardımıyla, yaklaşık 30cm aralıklar ile tutturulur. Bazı uygulamalarda ısıtıcı kablolar boru yüzeyine spiral olarak da sarılabilmektedir. Kendinden regüleli veya sabit güçlü ısıtıcı kablolar bu sistemlerde tercih edilebilir.
Isıtıcı kablo sarımı tamamlandıktan sonra, boru, tank veya ekipman yüzeyinin ısıl izolasyon malzemesi ile kaplanması gerekmektedir. Endüstride standart olarak kullanılan ısıl izolasyon malzemeleri (taş yünü, cam yünü…vb. gibi) bu sistemlerde de kullanılabilmektedir.
Bazı uygulamalarda ısıtıcı kablolar ekipmanın dış yüzeyine sarılarak değil, borunun veya tankın içerisine sarkıtılarak da talep edilen ısıtma sistemi sağlanabilmektedir. Tabi burada en önemli konu, kablonun donmaya karşı korunması istenen sıvı kimyasala dayanıklı olacak şekilde seçilmesidir. Sıvı ile birebir temasta olacak olan heat tracing kablosunun dış yapısı, uzun yıllar sıvı içerisinde çalışabilecek kaplamaya sahip olmalıdır.
Uygulamanıza ait proses parametrelerini mühendislik grubumuz ile paylaşmanız durumunda, en doğru ısıtıcı kablo seçimini yaparak ihtiyaç duyduğunuz heat tracing sistemini sağlayabiliriz.
Endüstriyel tesislerde heat tracing uygulamaları en çok boru ısıtması ve tank ısıtması amacıyla tercih edilmektedir. Yazımızın devamında, Borularda Heat Tracing ve Tanklarda Heat Tracing uygulama detaylarına ulaşabilirsiniz.
heat tracing ile boru ısıtma uygulaması
Endüstriyel tesislerde “boru ısıtma” veya başka bir deyişle “borularda donmaya karşı koruma” amacıyla genellikle hangi ısıtma yöntemi tercih edilmektedir? sorusuna “heat tracing sistemi” diye cevap verirsek, sanırız yanlış bir cevap vermiş olmayız. Bunun nedeni, endüstriyel tesislerdeki su hatlarında veya sıvı kimyasallar hatlarında yaşanan donma problemlerinİ, alternatif ısıtma yöntemlerine göre bu sistemin çok daha pratik ve çok daha kolay kurulum ile bertaraf edebilmesidir.
borularda ısı kaybı hesabı
Boru ısıtma uygulamasında öncelikle sistem parametrelerine göre ısı kaybı hesabı yapılmalı ve ısıtıcı kablo seçimi yapılmalıdır. Isı kaybı hesabında, boru çapı, izolasyon kalınlığı, muhafaza sıcaklığı, min. ortam sıcaklığı gibi veriler kullanılr. Ve ısı kaybı hesabı her zaman borunun bir metresi için yapılır. Isıtıcı kablo güçleri de bu nedenle 10W/m, 20W/m…gibi değerler ile anılmaktadır. Hesaplanan ısı kaybına ve ısıtıcı kablo gücüne göre, boru yüzeyine tekli veya çoklu sıra olarak sarım sağlanmalıdır. Aşağıda tekli ve çoklu sarım örneklerini görebilirsiniz.
Isıtıcı kablonun yanı sıra, sistemde bazı yardımcı ekipmanlar da kullanılmaktadır. Bu yardımcı ekipmanlar uygulamanın detayına göre farklılık gösterse de, başlıca yardımcı ekipmanlar; bağlantı ve sonlandırma kitleri, ısıya dayanıklı bantlar, boru sıcaklık sensörleri, klemens kutusu ve sıcaklık kontrol panosu olarak sıralanabilir.
Borularda donmaya karşı koruma veya boru ısıtma amacıyla heat tracing sistemine ihtiyaç duyuyorsanız, bu formu kullanarak sisteminize ait verileri bizimle paylaşabilirsiniz. Konusunda uzman ekibimiz en kısa sürede talebinize yanıt verecektir.
Heat Tracing sistemleri ile tank ısıtma veya tanklarda donmaya karşı koruma uygulamaları, boru ısıtma uygulamaları kadar olmasa da, yine de endüstride oldukça yaygındır. Düşük veya yüksek hacimli depolama tanklarının içinde bulunan sıvıların donmaya karşı korunması, yüksek sıcaklıkta muhafaza edilmesi veya durgun sıvıların sıcaklıklarının yükseltilmesi için bu sistemler tercih edilebilmektedir.
Boru ısıtma uygulamasında olduğu gibi, tank ısıtma uygulamasında da prosese uygun olarak seçilen ısıtıcı kablolar, tankın dış yüzeyine sarılarak, ısıya dayanıklı özel sabitleme bantları ile yüzeye yapıştırılır. Sabitleme işlemi tamamlandıktan sonra ısı izolasyon malzemeleri ile tank yüzeyinin kaplanması gerekmektedir.
tanklarda ısı kaybı hesabı
Boru ısıtma için yapılan hesap yönteminden farklı olarak, tank ısıtma sistemlerinde tankın bütünü için bir ısı kaybı hesabı yapılmalıdır. Bu hesapta tank boyutları, muhafaza sıcaklığı, izolasyon kalınlığı, min. ortam sıcaklığı gibi veriler kullanılır. Tanklarda heat tracing sisteminin verimli bir şekilde çalışması için, sistemdeki ısı kaybı hesabının doğru yapılması ve proses verilerine göre doğru ısıtıcı kablonun seçilmesi gerekmektedir.
Sistemin güvenli ve verimli çalışması için ön koşul doğru tasarımdır. Prosese uygun olmayan bir ısıtıcı kablo kullanılması durumunda, heat tracing ile tank ısıtma sisteminden hiçbir verim alınamayabilir. Uygulamanız hakkındaki bilgileri bu formu kullanarak bize gönderebilirsiniz. Konusunda uzman ekibimiz en kısa sürede size dönüş sağlayacaktır.
patlayıcı alanlarda heat tracing
Kendi kendine parlama riski bulunan veya aşırı ısınma sonucu alevlenebilen kimyasalların depolandığı işletmelerde (yani “EX” alanlarda), donmaya karşı koruma veya yüksek sıcaklıkta muhafaza amacıyla boru ısıtma ve tank ısıtma sistemleri kurulabilmektedir. Bu tür sistemlerde kullanılan ısıtıcı kablolar, terminasyon kitleri, bağlantı kutuları, sonlandırma kitleri…vb. gibi sistemde kullanılan tüm ekipmanlar “exproof” özellike olmalı, yani patlayıcı alanlarda kullanılabilir olduğunu gösteren belgelere (ATEX, IECex gibi) sahip olmalıdır. MTM Elektrik olarak üretimini yaptığımız ekipmanların patlayıcı alanlarda kullanmaya yönelik sertifikaları mevcut olup, Zone-1 ve Zone-2 bölgelerde elektrikli ısıtma sistemleri kurabilmekteyiz. Patlayıcı alan sınıflandırılması ile ilgili detaylı bilgilere bu sayfadan ulaşabilirsiniz (bu sitedeki makaleler sadece İngilizce’dir).
exproof ürün seçimi
Patlayıcı alanlarda kurulacak exproof ısıtma sistemleri için, tasarım aşamasında belirlenmesi gereken birkaç nokta ve ürün seçiminde dikkat edilmesi gereken bazı hususlar bulunmaktadır. Bunları dört ana başlıkta toplayabiliriz:
- izin verilen maks. boru sıcaklığı:
- Isıtılmak istenen kimyasal için üreticinin belirttiği maks. yüzey sıcaklığı bilgisine mutlaka ulaşılmalı, kurulacak ısıtma sisteminin bu sıcaklığı aşmayacak şekilde tasarlanması gerekmektedir. Boru ısıtma veya tank ısıtma uygulamlarında sıcaklık kontrolü kullanılıyor olsa bile, sistemin kontrolsüz kalma durumunda kaç dereceye ulaşacağı hesaplanmalı ve çıkan sonuca göre gerekli tedbirler alınmalıdır.
- sıcaklık sınıfı (t1 → t6):
- “EX alan” veya patlayıcı alan denildiği zaman, orada mutlaka bir sıcaklık sınıfından bahsedilmesi gerekmektedir. Ürün seçimi sırasında sıcaklık sınıfı dikkate alınmadıysa, sadece exproof ısıtma sistemi ürünlerinin tedarik edilmesi gerekli güvenliği sağlamayabilir. Exproof sertifikası bulunan her ürün etiketi üzerinde T1 (450ºC) → T6 (85°C) arasında bir numaralandırma bulunmaktadır. Elektrikli ısıtma uygulaması yapılacak tesis içerisinde bulunan gazların veya sıvıların, kendi kendilerine alevlenme sıcaklıklarına göre bir sınıflandırma yapılmalı ve seçilecek ısıtma ürünü üzerindeki T numaralarına göre ürün seçimi sağlanmalıdır.
- “ex” sembolü
Patlayıcı alanlarda kullanılacak olan exproof ısıtma ürünlerinin üzerinde mutlaka solda gördüğünüz “EX” logosunun bulunması gerekir. Bu logonun bulunmadığı ürünler, tehlikeli sahalarda kullanılmaya uygun değildir.
- sertifikasyon
Exproof ısıtıcı ve ekipmanlara ait etiketleme üzerinde mutlaka sertifika numarası, koruma sınıfı, sıcaklık sınıfı ve “ex” koruma tipi gibi bilgileri tarif eden kodlamaların açıkça gösterilmesi gerekmektedir ve ürüne ait sertifikada bulunan bu kod numaralarının, etiket üzerindekiler ile uyumlu olması gerekmektedir. Aşağıdaki resimde örnek bir exproof ürün etiketini bulabilirsiniz.
Aşağıdaki tablodan heat tracing sistemlerinde kullanılan bazı yardımcı ekipmanlara ait ürün kataloglarına ve montaj için yardımcı dökümanlara ulaşabilirsiniz. Eğer ısıtıcı kablolar ile ilgili teknik kataloglara ihtiyacınız var ise bu sayfayı ziyaret edebilirsiniz.
Açıklama | Döküman |
Heat Tracing Montaj Kılavuzu | |
BES-4 & BPS-4 Sonlandırma ve Bağlantı Kiti Kataloğu | |
BES-4 Sonlandırma Kiti Montaj Kılavuzu | |
BPS-4 Bağlantı Kiti Montaj Kılavuzu | |
DMD14 Exproof Klemens Kutusu Kataloğu | |
DMD21 Exproof Klemens Kutusu Kataloğu | |
Alüminyum Döküm Exproof Termostat, Ex db | |
Exproof Sıcaklık Sensörü Pt100 Kataloğu | |
Heat Tracing Yardımcı Montaj Elemanları |
Boru ısıtma veya tank ısıtma sistemlerine yönelik bir ihtiyacınız mı var? Aşağıdaki formları kullanarak sisteminize ait teknik verileri bizimle paylaşabilirsiniz. Akabinde, konusunda uzman ekibimiz en kısa sürede size dönüş sağlayacaktır.