ngôn ngữ 
Theo dõi nhiệt cho bể chứa dầu là một phương pháp gia nhiệt bề mặt bằng điện giúp giữ cho hydrocarbon được lưu trữ trên điểm đông đặc của chúng và ở nhiệt độ quy trình cần thiết. Cáp sưởi được cố định vào vỏ hoặc sàn bể và bộ điều nhiệt điều chỉnh hoạt động của chúng để dầu thô, dầu nhiên liệu nặng, nhựa đường và các sản phẩm hóa học vẫn ở trạng thái lỏng và có thể bơm được ngay cả trong điều kiện mùa đông khắc nghiệt. Khi vật chứa trong bình nguội và đông lại, quá trình hâm nóng sẽ diễn ra chậm, tốn kém và gây gián đoạn; Mục đích của hệ thống sưởi ấm bể chứa là ngăn chặn hoàn toàn tình huống đó.
Hướng dẫn này giải thích theo dõi nhiệt bồn chứa là gì, tại sao bồn chứa cần tính năng này, so sánh các công nghệ cáp nào, cách tiếp cận thiết kế cũng như những chi tiết kiểm soát, lắp đặt và bảo trì nào quyết định độ tin cậy lâu dài.
Theo dõi nhiệt cho bể chứa dầu là gì?
Theo dõi nhiệt là một kỹ thuật làm nóng bề mặt nhằm duy trì nhiệt độ của sản phẩm được bảo quản thay vì tăng nhanh sản phẩm khi nguội. Trước tiên, bể được cách nhiệt và các dây cáp sưởi ấm được quấn quanh hoặc đặt trên vỏ bể sẽ bù đắp lượng nhiệt thất thoát ở chế độ chờ qua tường, mái và đáy. Đây là lý do tại sao việc định cỡ chính xác và kiểm soát nhiệt độ ổn định lại quan trọng hơn năng lượng thô.
Một hệ thống theo dõi nhiệt bể chứa dầu hoàn chỉnh bao gồm ba phần:
- Cáp sưởi ấm, tạo ra nhiệt dọc theo bề mặt bể;
- Thiết bị điều khiển và giám sát, bao gồm bộ điều nhiệt, cảm biến nhiệt độ và thiết bị báo động;
- Các phụ kiện cơ khí như băng keo lá, kẹp cáp, vật liệu cách nhiệt, hộp nối chịu được thời tiết.
Tại sao bể chứa dầu cần theo dõi nhiệt
Bể chứa dầu cần theo dõi nhiệt vì hầu hết hydrocarbon không thể bơm được ở nhiệt độ môi trường: độ nhớt tăng khi nhiệt độ giảm và quá trình đông đặc ở điểm đông đặc sẽ ngừng hoạt động hoàn toàn. Hệ thống dò nhiệt được lắp đặt vì các lý do kết hợp về vận hành, tài chính và an toàn.
- Kiểm soát độ nhớt. Hầu hết các sản phẩm nặng chỉ có thể được bơm ở nhiệt độ 50–70 °C. Dưới mức đó, bơm xả tạo bọt khí và tốc độ dòng chảy giảm xuống.
- Bảo vệ điểm đổ. Dầu thô dạng sáp và nhiên liệu cặn có thể đông đặc bên trong bể nếu nhiệt độ giảm xuống dưới điểm đông đặc. Việc phục hồi sau đó đòi hỏi phải cấp hơi nước, tuần hoàn dầu nóng hoặc thậm chí vào bể chứa.
- Xử lý độ ẩm. Sự ngưng tụ bên trong bể có thể đóng băng và chặn đường hút, đồng thời nước ở đáy bể làm tăng tốc độ ăn mòn.
- Độ tin cậy của quy trình. Nhiệt độ cấp liệu ổn định giữ cho bộ gia nhiệt, bộ phân tách và đầu đốt ở hạ lưu hoạt động trong phạm vi thiết kế của chúng.
- An toàn kết cấu. Làm mát và hâm nóng nhiều lần hoặc lực nổi do lớp bề mặt đông đặc gây ra có thể làm hỏng thành bể và giá đỡ máy trộn.
Tính toán chi phí cho một lần ngừng hoạt động bể chứa bất ngờ và ngân sách dành cho hệ thống theo dõi nhiệt được thiết kế phù hợp trông rất nhỏ so với khi so sánh.
Công nghệ theo dõi nhiệt cho bể chứa dầu
Công nghệ phù hợp cho bể chứa phù hợp với nhiệt độ duy trì, kích thước bể và phân loại khu vực. Bốn hệ thống được áp dụng phổ biến nhất cho bể chứa dầu là tự điều chỉnh, công suất không đổi, cách nhiệt bằng khoáng chất và theo dõi hiệu ứng bề mặt.
| Công nghệ | Hành vi đầu ra | Phù hợp nhất cho | Nhiệt độ duy trì điển hình |
|---|---|---|---|
| Tự điều chỉnh | Sản lượng điện giảm khi nhiệt độ tăng | Xe tăng vừa và nhỏ, trang bị thêm, lắp đặt tại hiện trường | 65–120 °C theo dãy |
| Công suất không đổi | Sản lượng ổn định trên mỗi mét ở điện áp định mức | Bình chứa lớn, tỏa nhiệt đều, làm nóng nhanh hơn | 150–260°C |
| Cách nhiệt khoáng (MI) | Sản lượng cố định cao, vỏ kim loại | Sản phẩm có nhiệt độ cao, vị trí ăn mòn | Lên tới 400–600 °C |
| Hiệu ứng da (SECT) | Công suất cao trên khoảng cách xa | Bể rất lớn và đường ống chuyển dài | Phụ thuộc vào hệ thống |
Đối với hầu hết các bể chứa trên mặt đất, cáp tự điều chỉnh là điểm khởi đầu tiêu chuẩn. Nó có thể được cắt và kết thúc tại chỗ, tự điều chỉnh đầu ra dọc theo thành bể và không thể quá nóng cục bộ nơi các giá đỡ hoặc giá đỡ ống thay đổi mô hình mất nhiệt.
Cáp sưởi tự điều chỉnh UFA để cách nhiệt bể chứa Cáp tự điều chỉnh này được cắt theo chiều dài tại chỗ, điều chỉnh đầu ra dọc theo thành bể và ngăn ngừa hiện tượng quá nhiệt cục bộ. Nó cung cấp áo khoác polyolefin hoặc fluoropolymer và phê duyệt khu vực dễ cháy nổ. Xem sản phẩm → Dòng UFA là cáp sưởi tự điều chỉnh tiêu biểu cho cách nhiệt bể chứa và bình chứa. Trước khi bạn hoàn thiện thông số kỹ thuật, hãy kiểm tra xem cáp sưởi ấm tự điều chỉnh thực hiện trong cách nhiệt bồn chứa công nghiệp .
Đối với các bể lớn cần đầu ra đồng đều ở nhiệt độ duy trì cao hơn, cáp có công suất không đổi thường phù hợp hơn.
Cáp sưởi công suất không đổi SANTO AMM cho nhiệt độ cao Dây truyền nhiệt có công suất không đổi dành cho đường ống và thiết bị công nghiệp, có khả năng duy trì nhiệt độ lên tới 400°C. Thích hợp cho môi trường có công suất cao và mức độ tiếp xúc cao, có chứng nhận khu vực nguy hiểm. Xem sản phẩm → Dòng Santo-AMM thuộc họ này và được thiết kế để theo dõi nhiệt công nghiệp khi nhiệt độ mục tiêu vượt quá giới hạn thực tế của thiết kế tự điều chỉnh.
Những cân nhắc thiết kế chính
Việc theo dõi nhiệt của bồn chứa thành công hay thất bại dựa trên tính toán tổn thất nhiệt chứ không phải dựa trên công suất danh mục của cáp. Con số chi phối là tổn thất nhiệt ở trạng thái ổn định ở nhiệt độ môi trường thấp nhất tại địa điểm, được chuyển đổi thành chiều dài cáp, khoảng cách mạch và điểm đặt điều khiển.
| Thông số thiết kế | Tại sao nó quan trọng | Hướng dẫn điển hình |
|---|---|---|
| Duy trì nhiệt độ | Đặt mức đầu vào nhiệt và loại cáp cần thiết | 50–60 °C đối với dầu nhiên liệu nặng; 5–10 °C trên điểm đông đặc đối với dầu thô dạng sáp |
| Nhiệt độ môi trường tối thiểu | Xác định tổn thất nhiệt trong trường hợp xấu nhất | Sử dụng nhiệt độ thiết kế mùa đông tại địa phương, ví dụ từ −20 °C đến −40 °C |
| Diện tích bề mặt bể | Xác định tổng chiều dài cáp và nhu cầu nhiệt | Bao gồm tổn thất nhiệt vỏ, mái và đáy nơi sàn được làm nóng |
| Loại cách nhiệt và độ dày | Giảm tổn thất nhiệt và chi phí vận hành | Len khoáng hoặc polyurethane 50–100 mm thường được sử dụng trên các bể chứa nước nóng |
| Khoảng cách cáp và cố định | Đảm bảo nhiệt độ bề mặt đồng đều | Thông thường là 150–300 mm, được xác nhận dựa trên đầu ra cáp trên mỗi mét |
Không bao giờ xác định kích thước hệ thống bể chứa mà không có điểm đông đặc của sản phẩm, nhiệt độ bề mặt tối đa cho phép của thành bể và điều kiện thiết kế môi trường xung quanh. Ba giá trị này xác định xem cáp tự điều chỉnh, cáp có công suất không đổi hay hệ thống cách điện bằng khoáng chất có được phép sử dụng về mặt kỹ thuật hay không.
Đối với các bể chứa nằm trong khu vực nguy hiểm Vùng 1 hoặc Vùng 2, cả cáp sưởi và bộ điều khiển nhiệt độ phải phù hợp với phân loại khu vực và nhiệt độ bề mặt tối đa của cáp phải duy trì dưới nhiệt độ bắt lửa của sản phẩm được bảo quản và mọi không khí dễ cháy xung quanh bể.
Các thành phần hệ thống và kiểm soát nhiệt độ
Hệ thống theo dõi nhiệt của bể chỉ đáng tin cậy bằng khả năng kiểm soát nhiệt độ của nó. Bộ điều nhiệt phải cảm nhận được thành bể hoặc nhiệt độ sản phẩm chứ không phải nhiệt độ không khí bên trong bể và điểm đặt của bộ điều khiển phải được khóa để tránh những thay đổi trái phép.
Các thành phần chính của gói điều khiển và phân phối là:
- Bộ điều chỉnh nhiệt độ cảm biến bề mặt hoặc ngâm phù hợp với vùng đó;
- Bộ điều khiển thông minh với màn hình kỹ thuật số và đầu ra cảnh báo khi cần giám sát;
- Hộp nối chống chịu thời tiết hoặc chống cháy nổ, bộ kết nối nguồn và bộ phụ kiện đuôi xe;
- Bộ điều khiển giới hạn cao hoặc báo động nhiệt độ cao khi nhiệt độ thành bể bị hạn chế.
Đối với các bể chứa trong khu vực nguy hiểm, bộ điều khiển chống cháy nổ là bắt buộc thay vì tùy chọn.
Bộ điều khiển nhiệt độ chống cháy nổ thông minh dòng HDBK-WK Thay thế bộ điều nhiệt cơ học trong dò tìm điện, cung cấp khả năng điều khiển chính xác cộng với bảo vệ dòng điện, cảnh báo mất pha và giám sát rò rỉ. Được chứng nhận cho các khu vực nguy hiểm, kết hợp hiển thị và báo động trong một thiết bị. Xem sản phẩm → Bộ điều khiển nhiệt độ chống cháy nổ thông minh dòng HDBK-WK được thiết kế cho nhiệm vụ này, kết hợp các chức năng kiểm soát nhiệt độ, hiển thị cục bộ và cảnh báo trong một vỏ được chứng nhận duy nhất.
Những điều cần thiết về cài đặt và bảo trì
Chất lượng lắp đặt có ảnh hưởng nhiều đến tuổi thọ của hệ thống cũng như bản thân các dây cáp và điều này cũng đúng đối với quy trình bảo trì có kỷ luật.
- Làm sạch bề mặt bể và loại bỏ rỉ sét, cặn, dầu trước khi cố định cáp.
- Lắp đặt cáp ở khoảng cách thiết kế bằng cách sử dụng kẹp hoặc băng keo đã được phê duyệt; tránh các vòng lặp chùng và chạy chồng chéo.
- Giữ cách nhiệt liên tục và chịu được thời tiết; lớp cách nhiệt ướt làm tăng tổn thất nhiệt và rút ngắn tuổi thọ cáp.
- Xác minh điện áp nguồn và dòng điện trước khi cấp điện và kiểm tra nhiệt độ lắp đặt tối thiểu của cáp trong thời tiết lạnh.
- Ghi lại bản vẽ mạch, vị trí mối nối và điểm đặt bộ điều chỉnh nhiệt vào tệp bảo trì.
- Tiến hành kiểm tra điện trở cách điện và tính liên tục sau khi lắp đặt và trong mỗi lần kiểm tra hàng năm.
Câu hỏi thường gặp
Cáp sưởi nào tốt nhất cho bể chứa dầu?
Đối với hầu hết các bể chứa, cáp tự điều chỉnh là lựa chọn tốt nhất vì nó an toàn khi cắt tại chỗ, điều chỉnh công suất đầu ra phù hợp với nhiệt độ địa phương và không thể quá nóng ở những nơi đường ống hoặc giá đỡ gây ra sự thay đổi về tổn thất nhiệt. Đối với các bể rất lớn có nhiệt độ duy trì cao, công suất không đổi hoặc hệ thống cách nhiệt bằng khoáng chất có thể phù hợp hơn.
Nên giữ bể chứa dầu ở nhiệt độ nào?
Nó phụ thuộc vào sản phẩm. Dầu nhiên liệu nặng thường được giữ ở nhiệt độ 50–60 °C, dầu thô sáp ở trên điểm đông đặc của nó một chút, và bitum ở nhiệt độ xả thùng cần thiết để bơm. Luôn đặt điểm đặt dựa trên yêu cầu vận hành và nhiệt độ bảo trì tối đa của cáp.
Bể chứa dầu có cần bộ phận truy tìm nhiệt chống cháy nổ không?
Nếu bể hoạt động trong khu vực nguy hiểm Vùng 1 hoặc Vùng 2 thì cáp sưởi, bộ điều nhiệt và hộp nối đều phải tuân theo phân loại khu vực. Nếu không, nhiệt độ bề mặt tối đa có thể vượt quá nhiệt độ bắt lửa của không khí xung quanh và biến bình chứa thành nguồn đánh lửa.
Làm cách nào để biết liệu tính năng theo dõi nhiệt trong bể của tôi có hoạt động chính xác hay không?
Kiểm tra điện áp nguồn, đo dòng điện mạch và so sánh nó với giá trị tính toán, xác minh điểm đặt của bộ điều chỉnh nhiệt bằng nhiệt kế tiếp điểm và thực hiện kiểm tra điện trở cách điện. Việc kiểm tra này phải được thực hiện hàng năm và sau bất kỳ công việc nào trên lớp cách nhiệt hoặc bề mặt bể chứa.
Cáp tự điều chỉnh có thể chồng lên nhau trên bể chứa được không?
Về nguyên tắc, cáp tự điều chỉnh có thể chồng lên nhau mà không bị cháy do công suất đầu ra của chúng giảm khi nhiệt độ tăng. Tuy nhiên, sự chồng chéo sẽ tạo ra vùng nóng tập trung trên bề mặt bể. Tránh chồng chéo trong thiết kế và luôn kiểm tra nhiệt độ lắp đặt tối thiểu của cáp khi đặt ở nơi thời tiết lạnh.
Theo dõi nhiệt cho bể chứa dầu là một khoản đầu tư quan trọng chứ không phải là một phụ kiện. Xác định nhiệt độ duy trì, tính toán tổn thất nhiệt một cách trung thực ở điều kiện môi trường tồi tệ nhất, chọn công nghệ cáp phù hợp với kích thước bể và phân loại khu vực, đồng thời điều khiển nó bằng bộ điều chỉnh nhiệt phù hợp với vùng. Hãy làm theo các bước sau và bể sẽ xả nước ổn định trong suốt mùa đông mà nếu không bể sẽ ngừng hoạt động.
