冬場に計測機器を保温・防凍するにはどうすればよいか

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この投稿は最後にhnanによって2016年1月10日18時15分に編集されました。冬場に計測機器を保温し凍結から守る方法について。冬になると気温が徐々に下がり、計測対象の媒体が計測配管を通ってトランスミッターまで送られる際、環境温度が低すぎると凍結や凝固、結晶の析出といった現象が起こります。環境温度が低すぎるために、使用している計器の正常な動作温度範囲を超えてしまい、計器の計測表示の正確性に直接的な影響を与えます。また、圧力、流量、液面、温度などの各種計測ポイントでは、測定媒体が液体であることが多く、低温の影響を受けやすく、測定誤差が生じやすい。深刻な場合には、中毒や火災、爆発といった安全上の事故を引き起こす可能性がある。以上のことから、計測機器の防寒・防凍対策は特に重要である。一部の大規模な計測機器のユーザーは、さらに早くから対策を講じており、発電所や水処理場、石油・化学業界などは、それぞれの企業に適した防寒・防凍対策の体制を整えている。では、冬場に計器のユーザーがどのようにして計器の凍結防止を行うべきかについて見てみましょう。計器および計器の測定用配管に対する防凍処理において、保温が必要な対象としては、主に計器用保温ケース内に設置されたトランスミッター、外部フロート式の液面トランスミッターやその他の形式で屋外に設置される液面トランスミッターユニット、そして圧力、差圧、流量などの計器の検出用配管や測定用配管が挙げられます。選定やその他の方法によって、このような事故の発生を避ける。取られる措置には、通常、機種選定、断熱・保温、メンテナンス（点検、排汚など）があります。一、選定対策（1）断熱装置付きの計器を選ぶ。計器の種類や用途、および設置予定地に基づき、その計器に求められる断熱・防凍対策を提案し、メーカーに処理を依頼します。（2）信号遠伝計器や表示計器は環境温度に対する耐性を考慮しなければならず、絶縁液を使用する場合はその絶縁液の環境温度に対する耐性も考慮する必要がある。（3）金属回転子流量計、電動ターゲット型流量計、容積式流量計、質量流量計などは、一般的に別途ヒーティングを必要としない。（4）選定時に一般的に最も重視されるのは、計器の実用性と経済性です。実用性とはメンテナンスが容易で測定精度が高いことを指し、経済性とは言ってみれば安価であることです。両者は相互に組み合わせる必要があり、便利さやメンテナンスフリーのためだけに質量流量計や金属ローター、電気ターゲットなどを選ぶべきではない。したがって、適切な選定も凍結や結露を防ぐための対策の一つです。また、計器を設置する際には、防凍・防結露対策を十分に考慮する必要があります。例えば、圧力導管はできるだけ短くし、定期的に点検して汚れを除去し、ヒーティングの取り付けも容易にするなどです。そうでなければ、どんなに優れた計器を選んでも意味がありません。（5）北方の一部地域では昼夜の温度差が非常に大きく、夜間にはマイナス20度を下回ることもある。選定の段階で対策を講じない場合、コストパフォーマンスは極めて悪く、採用するのは割に合わない。一方、断熱保温やヒーティング、メンテナンス（点検、排液）などの方法は、凍結を防ぐための最適な解決策です。二、断熱対策としては、断熱材を使用して断熱する。つまり、計器の凍結しやすい部分や凍結を嫌う部分を断熱材で覆うのである。冬が来るときは点検を行い、定期的に汚れを除去して、包装の断熱材が損傷しないようにしなければなりません。三、ヒートトレーシング対策
1、蒸気ヒートトレーシング対策とは、配管内の蒸気を利用して保温する方法です。冬期の保温送汽の前に、蒸気保温配管が詰まっていないか確認してください。できれば、蒸気は24時間絶え間なく供給されるべきで、温度は高すぎてはならない。また、天候や気温の変化に応じて、保温用の蒸気量を調整する必要がある。これは、温度が高すぎて送信器の圧力導入管内の凝縮液が気化し、送信器の動作に影響を与えたり、逆に温度が低すぎて同じく凝縮液が凍結し、送信器の正常な動作を妨げたりするのを防ぐためだ。2、断熱保護箱の対策
a、電気ヒーター式の断熱保護箱で、ケース、ヒーター、計測器用支持枠の3つの主要な部分から構成されている。その構造は通常の保護箱と同じだが、違いは箱の内部に電気加熱装置が搭載されている点である。構造図は図の通りで、電気加熱装置は電気ヒーターと温度コントローラーで構成されている。ケースの側面にはソケットがあり、電源を接続すると、箱内の温度が所定の温度に達すると、温度コントローラーが電源を切り替えてさらに温度を上昇させる。繰り返し作業することで、箱内の温度を一定範囲に保つことができる。 その定温ヒーターの主な仕様は以下の通りです：⑴定格電圧 200V・50Hz、⑵定格出力 300～500W、⑶制御温度はユーザーが自由に設定可能、⑷定温ヒーターは防爆タイプにもできる、⑸電熱管の材質には銅管、炭素鋼管、ステンレス鋼管の3種類がある。b、蒸気管用ヒータ付き断熱箱で、ヒータ管は金属管を使ってS字型の構造になっている。箱の上下は溶接式のプレート継手を介してヒータ管と溶接されており、ヒータ管は箱内で上部から入り下部から出るように設置され、管内を循環する蒸気によって加熱が行われる。ヒートトレイ管の材質は、一般的に真ちゅう管と溶接なし鋼管（炭素鋼）の2種類に分かれます。c、重要な計器ボックスにさらに断熱綿を追加し、断熱ボックスの入口と配管の接続部にゴムでシールすることで、計器システムの断熱・防凍効果をより高めることができます。3、電気ヒーターベルトの対策 電気式サーマルヒーティング断熱技術は、電力を直接熱エネルギーに変換する新しい形態の暖房技術です。断熱ケーブルを取り付け、ヒーターテープを計器に巻き付けるか、計器キャビネットの内部に貼り付けます（ただし、使用するヒーターテープの長さは経済的かつ適切であることに注意してください）。パイプ、バルブ、ポンプ本体のヒーターとして、また凍結防止や断熱に利用されるほか、計装配管のプロセス温度を維持するためにも使われる単相定出力型の電気ヒーターです。単位長さあたりの発熱量は一定であり、環境温度の変化によって出力が変わることはありません。使用長さは出力と比例します。設置時には自由に切断して接続できますが、必ず1つの発熱部（少なくとも2.5m）は残しておく必要があります。外層の編み込み層は熱伝達・放熱の役割を果たし、同時に静電気対策としての安全接地としても機能します。主に各種パイプや計器の凍結防止、断熱に使用され、最大維持温度は150℃です。注意：温度の厳格な制御が求められる液体配管のヒーター付き断熱処理（温度コントローラーの使用が必須）。市場には、柔軟な包装を持つ電気ヒーター用保護カバーという製品もあります。これは、スペースが限られている計器の加熱に特化したもので、防爆機能も備えており、主に計器の圧力導入管やバルブ部分に取り付けられます。四、保守対策
1、設置対策
適切な設置場所の選定：乾燥しており、雨や雪の水滴が落ちない場所。2、点検措置が可能な場合は、専任者が毎日、断熱材の損傷状況や蒸気配管の詰まりの有無について技術的な確認と対応を行う。3、警報対策として、条件が許せば、蒸気漏れや停電時に音声・光で警報を発する小型装置を追加装備することで、断熱・防凍対策上の潜在的な問題を早期に発見し、迅速に対処できるようにする。4、巡回点検は、地域の計装機器保守責任者が定められた巡回ルートに従って定期的に行う。点検時には、断熱配管のバルブが正常か、断熱箱が正常か、排水装置が正常か、断熱材の包装が破損していないか、電気ヒーターの供給部品が正常かなどを確認する必要があります。凍結防止装置の計器を重点的に点検し、巡回点検記録を作成する。また、計器およびその断熱・防凍対策について、乾燥した状態で完全かつ清潔にメンテナンスを行い、現場で発生する断熱やヒーティングに関する問題を迅速に解決する。