パイプラインヒーターの乾式燃焼故障解析と流れ遮断防止技術

パイプラインヒーターの乾式燃焼故障解析と流れ遮断防止技術

パイプライン電気ヒーターは産業パイプラインの流体加熱に広く使用されており、流れの中断と低流量はパイプラインヒーターの乾式燃焼の中心的な誘発要因です。タンク加熱装置とは異なり、パイプライン ヒーターは熱を奪うために連続的に流れる媒体に依存しています。媒体の流れが遮断されたり、遮断されたり、安全な流量を下回ったりすると、加熱管は熱放散状態を失い、急速な空焚き障害が発生します。パイプラインの乾式燃焼は、故障速度が速く、損傷が深刻であるという特徴があり、ほとんどのパイプラインヒーターは流れの中断後数十秒以内に完全に廃棄されます。熱電対リンケージ流量検出システムは、パイプラインヒーターの空焚きを防止するための中核となる技術手段です。

パイプラインヒーターの動作原理によって、流量の変化に対する極度の感度が決まります。パイプライン加熱管は閉じたパイプライン空洞に設置され、内部空間は狭く、媒体の貯蔵容量はありません。通常の動作条件下では、流れる流体は継続的に熱を奪い、安定したチューブ温度を維持します。パイプラインが詰まり、バルブが異常に閉じられるか、ポンプが輸送を停止すると、内部流体は瞬時に静止し、新しい低温媒体は補充されません。-加熱管によって発生した熱は密閉キャビティ内に急速に蓄積し、温度が急激に上昇して乾式燃焼が形成されます。

低流量の隠れた乾式燃焼は、パイプライン加熱システムの主な隠れた危険です。パイプラインの乾式燃焼障害の多くは、完全な流れの中断ではなく、安全な流量を下回る長期間の動作です。-媒体流量が不十分な場合、単位時間当たりに奪われる熱量が加熱管の発生熱量よりも少なくなり、熱が蓄積し続け温度上昇が遅くなります。この低流量乾式燃焼はゆっくりと進行し、初期段階では明らかな異常兆候はありません。長期にわたる累積運転の後に最終的には絶縁体の炭化とチューブの焼損につながります。-

パイプライン構造の欠陥は空焚きのリスクを悪化させます。エルボのデッドゾーン、フィルターの詰まり、パイプラインの直径の変化により、局所的な低流量領域が形成されます。-デッドゾーンに配置された加熱管は効果的な流体の洗浄と熱放散を得ることができず、局所的な乾式燃焼過熱が形成されます。閉ループ パイプラインの静圧保持により、装置のインターバル動作中に断続的な低流量の乾式燃焼が発生します。-

単一温度保護には、パイプライン ヒーター保護に明らかな欠陥があります。密閉パイプラインは断熱性能が高く、温度上昇にある程度の遅れがあります。熱電対が温度超過を検出して電力を遮断すると、加熱管はすでに深刻な空焚き損傷を受けています。{2}}温度保護後-では機器の損失を回避することはできず、後続の安全事故を減らすことしかできません。

フローリンケージの事前保護は、パイプラインヒーターの空焚きに対する根本的な解決策です。-パイプラインの入口に高感度フロースイッチを設置し、最小安全流量閾値を設定して、流量信号と加熱電力の間のインターロック制御を実現します。流量が標準より低い場合、または流量が遮断された場合、システムは自動的に加熱機能をロックし、事前に電源を遮断します。熱電対-温度バックアップ保護と連携して、二重の安全保証を形成し、パイプライン加熱装置の流れ-による空焚き障害を完全に排除します。