Når en heat tracing-kreds svigter, ser det næsten altid ens ud udefra: røret er koldt, fejlstrømsafbryderen er røget, eller regulatoren viser alarm. Årsagerne er derimod meget forskellige. Heat tracing fejlfinding handler derfor om at gå systematisk til værks og måle, før man skifter noget ud.
Kort sagt: Start med symptomet, mål isolationsmodstand og kredsens modstand, og tjek termostat, føler og isolering, før du mistænker selve varmekablet. De fleste fejl sidder i tilslutninger, føleren eller våd isolering, ikke i kablet.
På papiret er en heat tracing-kreds enkel. Virkeligheden er, at den består af kabel, tilslutningssæt, regulator, føler, tavle og isolering, og at en fejl i et af leddene ligner en fejl i de andre.
Start med symptomet: fem typiske fejlbilleder
Både Thermons vedligeholds- og fejlfindingsguide og AIChE’s gennemgang af fejlfinding på elektrisk heat tracing inddeler fejlene efter symptom. Det er en god arbejdsmåde, fordi symptomet indsnævrer feltet hurtigt.
Ingen varme og ingen strøm
Her mangler der typisk forsyning: en udløst afbryder, en åben sikring, en regulator uden udgangssignal eller et brud i kredsen. Mål først spændingen ved kredsens start, og find derefter ud af, om regulatoren faktisk slutter.
Afbryderen eller fejlstrømsrelæet udløser
Udløser den med det samme, er det ofte en jordfejl: skadet isolering, fugt i en samledåse eller en tilslutning, hvor lederen rører metal. Udløser den først efter opstart, kan årsagen være, at kablet er længere end tilladt for den valgte afbryder ved den lave starttemperatur, eller at fejlstrømsrelæet er sat for følsomt. AIChE nævner, at indstillinger under 30 mA kan give unødige udløsninger.
For lav temperatur på hele kredsen
Kig efter forkert setpunkt, forkert spænding, en føler, der sidder det forkerte sted, eller et kabel, der er for kort til varmetabet. Sidstnævnte er en dimensioneringsfejl, ikke en driftsfejl. Hvordan effekten beregnes, kan du læse i vores gennemgang af selvregulerende varmekabel og konstant effekt.
Kolde strækninger
Når kun dele af røret er koldt, er årsagen ofte lokal: våd eller beskadiget isolering, en ventil eller rørophæng, der virker som kølelegeme, eller en mekanisk skade på kablet. Det er her, en varmekamera eller en håndholdt temperaturmåler betaler sig.
For høj temperatur og hyppig cykling
Det peger som regel på regulatoren eller føleren: en termostat, hvis kontakt sidder fast, en føler placeret for tæt på en varmekilde, eller én føler, der styrer rør med forskellig dimension og flow.
Sådan måler du isolationsmodstand trin for trin
Isolationsmålingen er det vigtigste enkeltstående værktøj i heat tracing fejlfinding. Den fortæller, om kablets isolering stadig holder mellem lederne og den jordede skærm.
- Afbryd og lås spændingen til kredsen. Frakobl regulatoren, så du ikke måler gennem elektronikken.
- Tilslut isolationsmåleren (ofte kaldet en megger) mellem kablets ledere og den metalliske skærm. Er kablet lagt på et metalrør, så mål også mellem skærm og rør.
- Vælg prøvespænding efter kabeltypen. Ifølge Thermons guide er det 2500 Vdc for polymerisolerede kabler og 1000 Vdc for MI-kabel. Måleren skal mindst kunne levere 500 Vdc.
- Aflæs værdien. For polymerisolerede kabler angiver Thermon et minimum på 20 megohm.
- Skriv resultatet ned med dato og kredsnummer.
Tallet 20 megohm er et minimum, ikke et mål. Et nyt kabel ligger typisk langt over. Det interessante er udviklingen: Falder værdien år for år, er der fugt eller ældning på vej, længe før afbryderen udløser.
Det er også derfor, guiden anbefaler at måle både før og efter isoleringen er monteret og at gemme en baseline. Senere målinger sammenlignes med den. Krav til afprøvning, installation og vedligehold af elektriske modstandsvarmesystemer er beskrevet i standarder som IEEE 515 og IEC 60079-30-1 for eksplosionsfarlige områder.
Sådan måler du kredsens modstand og spænding
Isolationsmåling finder jordfejl. Til brud og forkert længde bruger du modstands- og spændingsmåling.
Mål kredsens modstand og sammenlign med kablets datablad og med tidligere målinger. En markant højere værdi peger på et brud eller en dårlig samling. En markant lavere peger på en kortslutning eller en for lang kreds.
Ved spændingsmåling sammenligner du spændingen ved kredsens start og ende. Et lille spændingsfald er normalt. Måler du 0 V i enden, er lederen brudt et sted derimellem, som AIChE beskriver det.
Et enkelt regneeksempel på modstandsmåling
Effekt, spænding og modstand hænger sammen via formlen P = U² / R. Den kan du bruge som hurtig kontrol på en kreds med konstant effekt. Tag et tænkt eksempel: en kreds er beregnet til 1000 W ved 230 V. Modstanden bør så ligge omkring 230 × 230 / 1000, altså ca. 53 ohm.
Måler du 80 ohm, trækker kredsen kun omkring 660 W, og der er sandsynligvis et delvist brud eller en dårlig samling. Måler du 35 ohm, trækker den 1500 W, og så er kablet enten kortere end forudsat eller har en delvis kortslutning. Tallene er kun et eksempel. Brug altid værdierne fra kablets datablad, og husk at selvregulerende kabler ikke har en fast modstand, så metoden gælder primært konstanteffekt- og seriekabler.
Reparér, udskift eller redesign?
Når fejlen er fundet, er næste spørgsmål, hvad der skal ske. En fugtig samledåse eller en fejlplaceret føler er en billig rettelse. Et kabel med gentagne jordfejl langs en længere strækning skal derimod som hovedregel udskiftes, fordi fugt kan have bredt sig under kablets yderkappe.
Viser fejlfindingen, at kredsen aldrig har kunnet holde temperaturen, er det ikke en fejl, men en dimensioneringsfejl. Så nytter reparation ikke. Kredsen skal regnes om, og det er her tidlig dialog med en rådgiver sparer penge.
Dokumentation og periodisk test
Thermons guide fremhæver, at målinger bør registreres løbende og sammenlignes med baseline. Praktisk betyder det, at hver kreds skal have et kredsnummer, et datablad, en idriftsættelsesmåling og en logbog. Uden det kan du ikke se, om 25 megohm i dag er et fald fra 500 eller en stabil værdi.
Planlæg de periodiske målinger før vinteren, så eventuelle fejl kan rettes, mens det stadig er let at komme til.
De hyppigste årsager i praksis
I mange tilfælde sidder fejlen uden for selve kablet. Tjek derfor i denne rækkefølge:
- Tilslutninger og samledåser: Fugtindtrængning og forkert afisolering er klassikere.
- Isolering: Våd, trykket sammen eller mangelfuld isolering giver kolde strækninger og mere varmetab end dimensioneret.
- Føler og regulator: Forkert placering, forkert setpunkt eller en sammenbrændt kontakt.
- Mekanisk skade: Efter service, stilladsarbejde eller ændringer på røret.
- Dimensionering: Kredslængde eller afbryder passer ikke til opstartstemperaturen.
Tjekliste: tommelfingerregler til driftsholdet
Print den gerne og hæng den i tavlen.
- Mål isolationsmodstand før idriftsættelse, efter isolering og efter alt arbejde på røret.
- Gem alle målinger pr. kreds, så du kan se udviklingen.
- Undersøg altid en udløst afbryder, før du nulstiller. Gentagne nulstillinger skjuler en jordfejl.
- Kontrollér setpunkt og følerplacering, før du mistænker kablet.
- Tjek isoleringen visuelt og med varmekamera i den kolde periode.
- Test alarmer og fjernovervågning, så en fejl opdages, før røret fryser.
Forebyg fejlene, allerede ved projekteringen
En stor del af fejlene opstår, fordi kredsen ikke blev tænkt igennem tidligt. Kredslængde, afbryderstørrelse, føleres placering og adgang til samledåser skal være på plads, før rørene isoleres. Vi har skrevet om, hvorfor projekter med varmekabler starter på tegnebrættet. Det gælder også fejlfinding: Er dokumentationen i orden, tager fejlfinding timer i stedet for dage.
Læs også vores guide til drift og integration af industriel elvarme, og gennemgangen af vedligeholdelsesvarme og opvarmning med heat tracing.
Står du med en kreds, der driller?
Hvis du har et konkret anlæg med tilbagevendende fejl, eller du planlægger et nyt, hjælper jeg gerne med et sæt friske øjne på løsningen. Tag en uforpligtende snak med mig eller Newtronic, så finder vi den rigtige løsning, der holder i længden.