石油貯蔵タンクのヒートトレース: 完全ガイドと技術概要

石油貯蔵タンクのヒートトレースは、貯蔵された炭化水素を流動点以上、必要なプロセス温度に保つ電気表面加熱方法です。加熱ケーブルはタンクシェルまたは床に固定されており、サーモスタットがその動作を制御するため、厳しい冬の条件下でも原油、重燃料油、アスファルト、化学製品が流動性を保ち、ポンプ輸送可能になります。タンクの内容物が冷えて固まると、再加熱には時間がかかり、費用がかかり、混乱が生じます。タンク加熱システムの目的は、そのような事態を完全に防ぐことです。

このガイドでは、タンクのヒート トレースとは何か、タンクにヒート トレースが必要な理由、比較するケーブル テクノロジ、設計へのアプローチ方法、長期信頼性を決定する制御、設置、メンテナンスの詳細について説明します。

石油貯蔵タンクのヒートトレースとは何ですか?

ヒートトレースは、保管された製品を冷たい状態から急速に上昇させるのではなく、その温度を維持する表面加熱技術です。まずタンクが断熱され、加熱ケーブルがタンクのシェルに巻き付けられるか、タンクのシェルの上に敷設され、壁、屋根、底部からの待機時の熱損失を補います。これが、正確なサイジングと安定した温度制御が生の電力よりも重要である理由です。

完全な石油貯蔵タンクのヒートトレース システムは、次の 3 つの部分で構成されます。

• タンク表面に沿って熱を発生させる加熱ケーブル。
• サーモスタット、温度センサー、警報装置などの制御および監視機器。
• ホイルテープ、ケーブルクリップ、断熱材、耐候性ジャンクションボックスなどの機械付属品。

石油貯蔵タンクにヒートトレースが必要な理由

ほとんどの炭化水素は周囲温度では汲み上げることができないため、石油貯蔵タンクにはヒートトレースが必要です。温度が低下すると粘度が上昇し、流動点凝固により操業が完全に停止します。ヒート トレースは、運用上、財務上、安全上の理由を総合して導入されています。

• 粘度コントロール。ほとんどの重い製品は 50 ～ 70 °C でのみポンプ輸送できます。それを下回ると、吐出ポンプにキャビテーションが発生し、流量が低下します。
• 流動点保護。温度が流動点を下回ると、ワックス状の原油や残留燃料がタンク内で固化する可能性があります。その後、回収するには、蒸気による切断、熱油の循環、さらにはタンクへの進入が必要になります。
• 湿気の取り扱い。タンク内の結露により吸引ラインが凍結して閉塞する可能性があり、タンク底部の水は腐食を促進します。
• プロセスの信頼性。供給温度が一定であるため、下流のヒーター、セパレーター、バーナーが設計範囲内で稼働し続けます。
• 構造上の安全性。繰り返しの冷却と再加熱、または固化した表面層によって生じる浮力により、タンクの壁やミキサーサポートが損傷する可能性があります。

予期せぬタンク停止が 1 回発生した場合のコストを一度計算してみると、適切に設計されたヒート トレース システムの予算は、それに比べれば非常に小さく見えます。

石油貯蔵タンクのヒートトレース技術

貯蔵タンクに適した技術は、維持温度、タンクサイズ、敷地面積の分類に適合します。石油貯蔵タンクに最も一般的に適用される 4 つのシステムは、自己調整式、一定ワット数、鉱物絶縁、および表皮効果追跡です。

ほとんどの地上タンクでは、自動調整ケーブルが標準的な開始点です。現場で切断して終端することができ、タンク壁に沿って独自の出力を調整し、ブラケットやパイプサポートによって熱損失パターンが変化する場所で局所的に過熱することがありません。

タンク断熱用 UFA 自己調整加熱ケーブル この自動調整ケーブルは現場で適切な長さに切断され、タンクの壁に沿って出力を調整し、局所的な過熱を防ぎます。ポリオレフィンまたはフッ素ポリマーのジャケットと危険区域の承認を提供します。 製品を見る→

UFAシリーズはタンク・容器断熱用の代表的な自己調整式加熱ケーブルです。仕様を最終決定する前に、その方法を確認してください 自己調整式加熱ケーブルは工業用タンクの断熱で機能します .

より高い維持温度で均一な出力が必要な大型タンクの場合は、通常、一定ワット数のケーブルの方が適しています。

SANTO AMM 高温用定ワット数加熱ケーブル 産業用パイプラインおよび機器用の定電力ヒートトレースワイヤーで、最大 400°C の温度を維持できます。危険区域認定を取得しており、高出力および高曝露環境に適しています。 製品を見る→

Santo-AMM シリーズはこのファミリーに属し、目標温度が自己調整設計の実際の限界を超える産業用ヒート トレースを目的としています。

設計上の重要な考慮事項

タンクのヒートトレースは、ケーブルのカタログワット数ではなく、熱損失の計算に基づいて成功または失敗します。支配的な数値は、サイトの最低周囲温度における定常状態の熱損失であり、ケーブル長、回路間隔、および制御設定値に変換されます。

製品の流動点、タンク壁の最大許容表面温度、および設計周囲条件を考慮せずにタンク システムのサイズを決定しないでください。これら 3 つの値によって、自動調整ケーブル、一定ワット数ケーブル、または鉱物絶縁システムが技術的に許可されるかどうかが決まります。

ゾーン 1 またはゾーン 2 の危険エリアにあるタンクの場合、加熱ケーブルと温度コントローラーの両方がエリアの分類に適合している必要があり、ケーブルの最大表面温度は、保管されている製品およびタンク周囲の可燃性雰囲気の発火温度を下回っていなければなりません。

温度制御とシステムコンポーネント

タンクヒートトレースシステムの信頼性は、その温度制御と同じくらい重要です。サーモスタットはタンク内の気温ではなく、タンク壁または製品の温度を感知する必要があり、コントローラーの設定値は不正な変更に対してロックされる必要があります。

制御および配布パッケージの主なコンポーネントは次のとおりです。

• ゾーンに適した表面感知または浸漬サーモスタット。
• 監視が必要な場合は、デジタル表示とアラーム出力を備えたインテリジェントなコントローラー。
• 耐候性または防爆性のジャンクション ボックス、電源接続キット、およびテールエンド キット。
• タンク壁温度が制限される上限コントローラーまたは高温アラーム。

危険区域タンクの場合、防爆コントローラーはオプションではなく必須です。

HDBK-WKシリーズ インテリジェント防爆温度調節器 電気トレースの機械式サーモスタットを置き換え、正確な制御と電流保護、欠相警告、漏れ監視を提供します。表示と警報を 1 つのユニットに組み合わせた、危険区域での認定を受けています。 製品を見る→

HDBK-WK シリーズ インテリジェント防爆温度コントローラーは、この任務向けに設計されており、温度制御、ローカル表示、アラーム機能を単一の認定エンクロージャーに組み合わせています。

設置とメンテナンスの必需品

設置の品質は、ケーブル自体と同じくらいシステムの寿命に大きな影響を与えます。また、規律あるメンテナンス ルーチンにも同じことが当てはまります。

• ケーブルを固定する前に、タンク表面を清掃し、錆、スケール、油を除去してください。
• 承認されたクリップまたはホイルテープを使用して、設計上の間隔でケーブルを取り付けます。スラックループや重複したランを避けます。
• 断熱材を継続的に保ち、耐候性を保ちます。湿った絶縁体は熱損失を増加させ、ケーブルの寿命を縮めます。
• 通電前に電源電圧と回路電流を確認し、寒冷地におけるケーブルの最低設置温度を確認してください。
• 回路図、接続位置、サーモスタットの設定値をメンテナンス ファイルに記録します。
• 設置後および年に一度の点検時に、絶縁抵抗および導通テストを実施してください。

よくある質問

石油貯蔵タンクに最適な加熱ケーブルはどれですか?

ほとんどのタンクでは、現場で安全に切断でき、出力が局所温度に適応し、パイプやサポートが熱損失の変動を引き起こす場所で過熱することがないため、自動調整ケーブルが最良の選択です。維持温度が高い非常に大きなタンクの場合は、一定のワット数または鉱物断熱システムの方が適切な場合があります。

石油貯蔵タンクは何度くらいの温度に保たれるべきですか?

製品により異なります。重油は通常 50 ～ 60 °C、ワックス状原油は流動点よりわずかに高い温度、アスファルトはポンプ輸送に必要なタンク排出温度に保たれます。設定値は常に動作要件とケーブルの最大保守温度に基づいてください。

石油貯蔵タンクには防爆ヒートトレースコンポーネントが必要ですか?

タンクがゾーン 1 またはゾーン 2 の危険区域で動作する場合、加熱ケーブル、サーモスタット、接続箱はすべて区域分類に準拠する必要があります。そうしないと、最大表面温度が周囲大気の発火温度を超え、タンクが発火源になる可能性があります。

タンクのヒートトレースが正しく機能しているかどうかを確認するにはどうすればよいですか?

電源電圧を確認し、回路電流を測定して計算値と比較し、接触温度計でサーモスタットの設定値を確認し、絶縁抵抗テストを実行します。これらのチェックは、毎年、および断熱材またはタンク表面の作業後に実行する必要があります。

自己調整ケーブルを貯蔵タンク上で重ねることはできますか?

自己調整型ケーブルは温度が上昇すると出力が低下するため、原理的には焼損することなく重ね合わせることができます。ただし、オーバーラップすると、タンク表面に集中した高温領域が形成されます。設計の重複を避け、寒い天候で敷設する場合はケーブルの最低設置温度を常に確認してください。

石油貯蔵タンクのヒートトレースは、付属品ではなくミッションクリティカルな投資です。維持温度を定義し、最悪の周囲条件での熱損失を正確に計算し、タンクのサイズとエリアの分類に一致するケーブル技術を選択し、ゾーンに適合するサーモスタットで制御します。これらの手順に従えば、タンクは停止してしまう冬でも確実に放電することができます。