배관이나 설비로부의 heat loss가 thermal insulation만으로 충분히 효율적으로 control을 할 수 없을 경우 heat tracing을 적용하여 heat loss를 줄이고 공정온도를 유지시킬 수 있다. electric heat tracing system은 크게 heat tracing cable, termination box, temperature sensing equipment, control system (temperature control, power distribution)으로 구성되어 있으며 좀더 자세하게는 Electric heat tracing cable, Power connection kit, Control thermostat, In-line/T-splice kit, Cable end termination, Attachment tape, Thermal insulation, vapor barrier 등으로 구성된다.
Electric heat tracing system
특히 tracing cable은 self-regulating, power-limiting type이고 모든 tracing curciut에 대해 Ground-fault maintenance equipment protection이 요구된다. 아울러 freezing 방지와 온도 유지를 위한 thermostatic control이 권장되고 있으며, in-line/T-splice kit의 경우 2개 혹은 3개의 cable이 함께 spliced될 수 있으며 attachment tape는 보통 12" 혹은 spec에서 규정된 간격으로 적용되고, tracing label이 insulation vapor barrier에 spec기준 혹은 보통 10ft간격으로 부착되어 있다. heat loss방지측면에서 모든 electric tracing은 thermal insulation이 적용된다.
thermal insulation을 설치하기 전에 tracing circuit은 dielectric insulation resistance (megger) test를 해야 한다. 이를 통해 절연되지 않은 파이프에 노출되는 동안 케이블이 손상되지 않도록 할 수 있다. 배관이나 혹은 배관상의 밸브나 펌프와 같은 설비 뿐만 아니라 모든 heat sink에 대해서는 적절히 insulation되어야 한다. 다양한 insulation 재질 및 두께가 적용될 수 있으며, 수분 유입이나 물리적 손상을 방지하고 heat tracing system의 성능을 유지하기 위해 protective barrier가 설치된다.
megger check test
insulation 자체는 물이 흡수될 경우 heat loss를 크게 증가시키므로 sealing을 잘 해야 하며, 만약 insulation이 wet된 상태라면 교체를 해야 한다. heating circut test에는 전류 및 전압을 측정하고 기록하며 배관의 온도와 대기온도, cable의 종류 및 길이도 포함하며 특히 고온배관의 expansion joint는 주의깊게 검사되어야 한다.
in-line 설비나 주변의 설비에 대해 repair나 maintenance과정에서 heat tracing system에 대해 손상을 야기할 수도 있으며 이러한 점들이 자주 간과될 수 있으므로 preventive maintenance가 요구된다.
만약 electric heat tracing circuit이 손상된 것으로 의심이 된다면 megohmmeter를 이용하여 dielectric insulation resistance (megger) test를 수행해야 하며 (2500 Vdc megohmmeter for polymer-insulated heating cables or 1000 Vdc for MI cable) 정상범위에서 크게 벗어나면 circuit이 손상되었을 가능성이 매우 높다. 그 밖에 가능한 원인과 대응방법들은 아래와 같다.
electric heat tracing은 추운 날씨가 시작되면서 circuit breaker trip이나 circuit온도가 너무 낮거나 너무 높거나 하는 문제가 발생될 수 있다.
circuit breaker trip은 cable 자체 결함이거나 power 연결 혹은 wiring 문제일 수 있으며 megger check를 통해 단열재 저항값 test를 수행해야 한다. 그리고 circuit breaker rating을 체크하고 설치된 cable길이 대비 vendor의 recommendation 허용치와 비교한다.
circuit온도가 낮을 경우 예상되는 원인으로는 cable이 power에 연결이 안되었거나 thermostat이 제대로 wiring이 되지 않았거나 혹은 controller set point가 다르게 설정되었거나 cable이 다른 전압에 연결되었거나 온도 센서가 부적절하게 위치하거나 wiring이 부적절할 경우 발생이 될 수 있다.
반대로 circuit온도가 높을 경우 예상되는 원인으로는 controller set point가 다르게 설정되었거나 thermostat이 fault이거나 온도 센서가 부적절하게 위치하거나 wiring이 부적절할 경우 발생이 될 수 있다.
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