O QUE É TRACEAMENTO TÉRMICO? - Sistemas de … · 25 mm de isolação 50 mm de isolação...

O QUE É TRACEAMENTO TÉRMICO?O QUE É TRACEAMENTO TÉRMICO?

É a manutenção da temperatura de fluidos mediante a reposição de calor perdido através do isolamento térmico.

É a manutenção da temperatura de fluidos mediante a reposição de calor perdido através do isolamento térmico.

Perda de CalorPerda de Calor Isolamento tIsolamento téérmicormico

Cinta tCinta téérmicarmica

Fluido a 40ºC

VARIAÇÕES DE PERDA DE CALORVARIAÇÕES DE PERDA DE CALOR

00100100150150300300350350400400450450500500550550600600

S/ isolaS/ isolaççãoão IsolaIsolaçção deão de25mm25mm

fibra de vidrofibra de vidro

Com traceamentoCom traceamento

Calor Calor perdidoperdidowatts/m watts/m

Tubulações de 50mm com uma temperatura constante desejada de 40oC, temperatura ambiente de -20oC e

ventos de 40 Km/h

Tubulações de 50mm com uma temperatura constante desejada de 40oC, temperatura ambiente de -20oC e

ventos de 40 Km/h

EFEITO DA VELOCIDADE DO VENTOEFEITO DA VELOCIDADE DO VENTO

Sem isolamentoSem isolamento25 mm25 mm de isolade isolaççãoão50 mm50 mm de isolade isolaççãoão

Velocidade do vento (Km/h)Velocidade do vento (Km/h)

00

5050

100100

150150

200200

250250

00 2020 4040 6060

PerdaPerdadede

calorcalor(%)(%)

QUAIS SÃO AS APLICAÇÕES?QUAIS SÃO AS APLICAÇÕES?

Proteção contra congelamento

Manutenção de temperatura de processo

Proteção contra congelamento

Manutenção de temperatura de processo

CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE TRACEAMENTO

CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE TRACEAMENTO

• Crítico;• Não tem sistema de reserva;• Amplamente espalhados na planta;• Último passo da fase de projeto;• Instalados e esquecidos.

• Crítico;• Não tem sistema de reserva;• Amplamente espalhados na planta;• Último passo da fase de projeto;• Instalados e esquecidos.

CONSEQUÊNCIA DAS FALHASCONSEQUÊNCIA DAS FALHAS

• Tubulações e equipamentos congelados e obstruídos;

• Perda de produção;• Perigo ambiental devido à vazamentos;• Danos ao fluido e aos equipamentos.

• Tubulações e equipamentos congelados e obstruídos;

• Perda de produção;• Perigo ambiental devido à vazamentos;• Danos ao fluido e aos equipamentos.

MÉTODOS DE TRACEAMENTOMÉTODOS DE TRACEAMENTOFluidos 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).

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).

TRACEAMENTO COM VAPORTRACEAMENTO COM VAPOR

AlimentaAlimentaçção ão do Vapordo Vapor

TraceamentoTraceamento

Retorno do Retorno do CondensadoCondensado

VRPVRPAlimentaAlimentaçção do ão do Vapor vindso da Vapor vindso da caldeiracaldeira

TRACEAMENTO COM VAPORTRACEAMENTO COM VAPOR

• Baixo custo inicial quando disponível;• Amplamente usado e aceito;• Disponibilidade na planta para aquecimento

geral.

• Baixo custo inicial quando disponível;• Amplamente usado e aceito;• Disponibilidade na planta para aquecimento

geral.

Vantagens:Vantagens:

TRACEAMENTO C/ LÍQUIDO CIRCULANTE


Retorno Retorno

VaporVaporRetorno deRetorno deCondensadoCondensado

BombaBomba

TubulaTubulaçção de Revestimento Duploão de Revestimento Duplo

AbastecimentoAbastecimento

• Temperatura uniforme ao redor e ao longo datubulação;

• Capacidade de temperaturas mais elevadascom pressão inferior à do vapor.

• Temperatura uniforme ao redor e ao longo datubulação;

• Capacidade de temperaturas mais elevadascom pressão inferior à do vapor.




Cabo aquecedorCabo aquecedor

Caixa de Caixa de alimentaalimentaççãoão

Sensor de temperaturaSensor de temperatura

Terminal finalTerminal final

Isolamento Isolamento ttéérmicormico

BandeijamentoBandeijamento

Conduites de Conduites de encaminhamentoencaminhamento

TransformadorTransformador

Painel de controle e protePainel de controle e proteççãoão

TRACEAMENTO ELÉTRICOTRACEAMENTO ELÉTRICO


• Baixo custo de manutenção;• Fácil controle e monitoramento da temperatura;• Instalado e esquecido;• Pode ser desligado quando não necessário;• Baixo consumo de energia.

• Baixo custo de manutenção;• Fácil controle e monitoramento da temperatura;• Instalado e esquecido;• Pode ser desligado quando não necessário;• Baixo consumo de energia.


TECNOLOGIAS DE TRACEAMENTOELÉTRICO

TECNOLOGIAS DE TRACEAMENTOELÉTRICO

++

−−

++

−−

Em série

Em série/paralelo(por zona)

Em paraleloEm paralelo++−−

+−

Isolamento de oxido de Isolamento de oxido de magnmagnéésiosio

Fio de Fio de ResistênciaResistência Revestimento MetRevestimento Metáálicolico


SÉRIE C/ CABO COM ISOLAMENTO MINERAL (MI)SÉRIE C/ CABO COM ISOLAMENTO MINERAL (MI)


CABO COM ISOLAMENTO MINERAL (MI)CABO COM ISOLAMENTO MINERAL (MI)

Vantagens:Vantagens:• Capacidade de manutenção à altas temperaturas,

até 400o C (asfalto, enxofre, polímeros etc.);• Capacidade de tolerar exposições à altas

temperaturas, até 600o C (vapor à alta pressão);• Revestimento externo resistente;• Fácil de inspecionar.

• Capacidade de manutenção à altas temperaturas, até 400o C (asfalto, enxofre, polímeros etc.);

• Capacidade de tolerar exposições à altas temperaturas, até 600o C (vapor à alta pressão);

• Revestimento externo resistente;• Fácil de inspecionar.

++

−−

Isolamento plástico

Fio de Fio de ResistênciaResistência Revestimento Revestimento externoexterno plpláásticostico

OUTROS CABOS EM SÉRIEOUTROS CABOS EM SÉRIE

BlindagemBlindagem


• Circuitos de grande comprimento;• Fácil de inspecionar;• Flexíveis;• Geralmente baratos.

•• Circuitos de grande comprimento;• Fácil de inspecionar;• Flexíveis;• Geralmente baratos.

Vantagens:Vantagens:OUTROS CABOS EM SÉRIEOUTROS CABOS EM SÉRIE


Tubo aquecedorTubo aquecedor

TubulaçãoTubulação

FluidoFluidoIsolaçãoIsolação

Transformador ATTransformador AT

PainelPainel

Caixa de emendaCaixa de emenda

Caixa de ligaçãoCaixa de ligaçãoSensores de temperaturaSensores de temperatura

Cabo condutorCabo condutor

CORRENTE DE EFEITO SUPERFICIAL (STS)CORRENTE DE EFEITO SUPERFICIAL (STS)TRACEAMENTO ELÉTRICOTRACEAMENTO ELÉTRICO

Tensão externa

igual a zero

Tensão externa

igual a zero

Tensão na superfície

interna

Tensão na superfície

interna

Tubo aquecedorTubo aquecedor

TubulaçãoTubulação

FluidoFluido

IsolaçãoIsolação

A corrente entra pelo cabo e retorna pela

parte interna do tubo aquecedor

A corrente entra pelo cabo e retorna pela

parte interna do tubo aquecedor


Cabo condutorCabo condutor

• Circuitos muitos extensos, até 25 km,• Alta densidade de potência, até 66 W/m por tubo,• Capacidade a altas temperaturas, até 200oC,• Resistente.

• Circuitos muitos extensos, até 25 km,• Alta densidade de potência, até 66 W/m por tubo,• Capacidade a altas temperaturas, até 200oC,• Resistente.



+

−

ZonaZona(de (de 0,30,3 a 2m)a 2m)

nnóóResistênciaResistência

Cabos de Cabos de AlimentaAlimentaççãoão

Capa isolanteCapa isolanteConexão Conexão do ndo nóó

Resistência de nResistência de nííquelquel--cromocromoCabos de AlimentaCabos de Alimentaççãoão Malha de blindagemMalha de blindagem

Capa de proteCapa de proteççãoão

POR ZONAPOR ZONATRACEAMENTO ELÉTRICOTRACEAMENTO ELÉTRICO

CABO VPLCABO VPLTRACEAMENTO ELÉTRICOTRACEAMENTO ELÉTRICO

Capa de proteCapa de proteççãoão

BlindBlindáágemgemCapa isolanteCapa isolante

Fibra de vidroFibra de vidro

Fio de resistência de aloyFio de resistência de aloy

Cabos de alimentaCabos de alimentaçção banhados a niquelão banhados a niquel

IsolamentoIsolamento

Elemento limitador Elemento limitador de potênciade potência

O Cabo aquecedor VLP limitador de O Cabo aquecedor VLP limitador de potência potência éé baseado em uma baseado em uma resistencia de aloy enrolada em um fio resistencia de aloy enrolada em um fio de fibra de vidro que de fibra de vidro que éé contectada contectada atravatravéés de cabos de alimentas de cabos de alimentaçção ão banhados a niquel. A resistência banhados a niquel. A resistência ohmica desses elementos aumenta ohmica desses elementos aumenta com o aumento de sua temperatura com o aumento de sua temperatura criando um efeito pelo coeficiente criando um efeito pelo coeficiente positivo de temperatura (PTC).positivo de temperatura (PTC).

Esse efeito resulta na diminuiEsse efeito resulta na diminuiçção da ão da potência de saida com o aumento da potência de saida com o aumento da temperatura. Isso permite temperatura. Isso permite superposisuperposiçções do cabo VPL nas ões do cabo VPL nas instalainstalaçções.ões.

PotênciaPotência(W/m)(W/m)

Temperatura (Temperatura (ººC)C)

• 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.

• 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.


POR ZONA - VPLPOR ZONA - VPLTRACEAMENTO ELÉTRICOTRACEAMENTO ELÉTRICO

CINTA TÉRMICA AUTO-REGULÁVELCINTA TÉRMICA AUTO-REGULÁVELTRACEAMENTO ELÉTRICOTRACEAMENTO ELÉTRICO

Capa IsolanteCapa IsolanteCapa ExternaCapa Externa BlindagemBlindagem

NNúúcleo Autocleo Auto--regulreguláávelvel

Cabos deCabos dealimentaalimentaççãoão

+−

Infinitas resistências em paralelo!!Infinitas resistências em paralelo!!

Capa ExternaCapa ExternaBlindagemBlindagem


Quando a tubulaQuando a tubulaçção estão estáá fria, o polfria, o políímero condutor se contrai mero condutor se contrai criando micro caminhos elcriando micro caminhos eléétricos entre os dois condutores ao tricos entre os dois condutores ao

longo de todo o comprimento da cinta tlongo de todo o comprimento da cinta téérmica.rmica.

Fase 1 - FrioFase 1 - Frio


O aumento da passagem de corrente por esses caminhos gera O aumento da passagem de corrente por esses caminhos gera calor (efeito joule), o polcalor (efeito joule), o políímero condutor se expande e reduz o mero condutor se expande e reduz o

nnúúmero de micro caminhos elmero de micro caminhos eléétricos. Com o aumento da tricos. Com o aumento da resistência elresistência eléétrica entre os dois condutores, a potência trica entre os dois condutores, a potência

fornecida ao sistema pela cinta tfornecida ao sistema pela cinta téérmica autormica auto--regulreguláável diminui.vel diminui.

Fase 2 - AquecendoFase 2 - Aquecendo

Fase 3- AquecidaFase 3- AquecidaCINTA TÉRMICA AUTO-REGULÁVELCINTA TÉRMICA AUTO-REGULÁVELTRACEAMENTO ELÉTRICOTRACEAMENTO ELÉTRICO

Em seEm seçções quentes, a expansão do polões quentes, a expansão do políímero mero condutor praticamente elimina esses condutor praticamente elimina esses

caminhos elcaminhos eléétricos. Essa expansão aumenta tricos. Essa expansão aumenta a resistência ao fluxo ela resistência ao fluxo eléétrico e causa trico e causa redureduçção de potência, minimiza custos ão de potência, minimiza custos

energenergééticos de operaticos de operaçção e elimina custo com ão e elimina custo com manutenmanutençção devido a pontos quentes ou ão devido a pontos quentes ou

queimas. O calor queimas. O calor éé fornecido de forma segura fornecido de forma segura e eficiente somente onde e quando e eficiente somente onde e quando

necessnecessáário.rio.

PotênciaPotência(W/m)(W/m)

Temperatura (Temperatura (ººC)C)

• 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.

• 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.



MÉTODO APLICAÇÃODE TRACEAMENTO TÍPICA

• Vapor Aquecimento geral• Líquidos circulantes Necessidade de altas temperaturas • Cabos MI Para temp. >150oC • Cabos por zona Para temperaturas até 150ºC• Efeito superficial (SECT) Linha extensas (> 1.500m)• Cinta auto regulável Para temperaturas intermediárias

(menores que 120oC)

MÉTODO APLICAÇÃODE TRACEAMENTO TÍPICA

•• Vapor Aquecimento geral• Líquidos circulantes Necessidade de altas temperaturas • Cabos MI Para temp. >150oC • Cabos por zona Para temperaturas até 150ºC• Efeito superficial (SECT) Linha extensas (> 1.500m)• Cinta auto regulável Para temperaturas intermediárias

(menores que 120oC)

TRACEAMENTO x APLICAÇÃOTRACEAMENTO x APLICAÇÃO

8585ººCC

110110ººCC

215215ººCC215215ººCC

Tem

pera

tura

de

expo

siTe

mpe

ratu

ra d

e ex

posi

çç ãoão

Temperatura de manutenTemperatura de manutenççãoão

250250ººCC

++

6666ººC 110C 110ººC 120C 120ººC 150C 150ººC +C +

BTVBTV

QTVRQTVR

XTVXTVVPLVPL

MIMI

TRACEAMENTO x APLICAÇÃOTRACEAMENTO x APLICAÇÃO

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