Um cabo blindado MI é um cabo sem plástico. Os condutores ficam dentro de óxido de magnésio compactadoóxido de magnésio em pó, e o pó fica dentro de uma bainha metálica, de modo que toda a construção é inorgânica. Nada nele queima, nada nele emite fumaça e nada nele envelhece sob calor. Esse único fato decide quase todas as aplicações abaixo, pois a lista da indústria é realmente uma lista de locais onde um circuito precisa continuar funcionando em condições que destroem um cabo com isolamento de polímero.
A construção tem quatro partes, e cada uma delas tem uma função que as outras não podem fazer.
| Camada | Material | O que faz |
|---|---|---|
| Bainha | Aço inoxidável ou liga de níquel: SS304, SS316, SS321 ou Incoloy 800 | Mantém a umidade longe do isolamento, suporta a carga mecânica e protege o sinal de ruído elétrico |
| Isolamento | Óxido de magnésio compactado | Mantém os condutores a uma distância fixa e permanece inerte, de modo que não há nada no cabo para queimar |
| Condutores | Ligas de termopar para os Tipos K a B, ou cobre para aplicações de energia e aquecimento | Transporta o sinal de medição ou a corrente |
| Proteção externa, quando encomendada | Fita de alumínio ou fita de mica | Adiciona uma barreira onde a própria bainha está exposta a ataques ou abrasão |
Duas consequências seguem. A primeira é a integridade do circuito: um cabo MI continua funcionando em temperaturas que destruiriam o isolamento de um cabo comum, e o faz sem uma variante especial à prova de fogo, pois toda a construção já é uma. A segunda é a qualidade do sinal. A bainha metálica protege o sinal de milivolt que um termopar produz, que é por que a mesma construção serve tanto a um termopar de forno quanto a um circuito de energia à prova de fogo.
O cabo MI é encomendado para três trabalhos diferentes, e o condutor muda com o trabalho.
| Função | Condutor | Configuração típica | Por que a construção mineral é usada |
|---|---|---|---|
| Medição de temperatura | Ligas Tipo K, J, T, N, E, S ou B | Núcleo único e núcleo duplo, de 0,5 mm a 12,7 mm | O óxido de magnésio mantém os dois condutores a uma distância fixa, e a bainha protege um sinal de milivolt de cabos de energia próximos |
| Aquecimento de traço e cabo de aquecimento | Liga de resistência níquel-cromo | Núcleo único e núcleo duplo, cortado no comprimento da instalação | Não há isolamento orgânico para degradar, então o cabo tolera a temperatura que a linha aquecida atinge |
| Energia e controle | Cobre | Multinúcleo, por exemplo, 4 x 70 mm | O circuito permanece intacto durante um incêndio, o que um cabo com isolamento de polímero não pode fazer sem camadas adicionais |
A medição é a maior das três. Um termopar com bainha metálica é o cabo: os dois condutores são unidos na ponta, o óxido de magnésio os mantém separados ao longo do comprimento, e a bainha protege o conjunto e o protege. O tipo define a FEM que o instrumento lê, e a bainha define a temperatura que o conjunto suporta, que é por que os dois são especificados juntos e não um após o outro.
Sete indústrias respondem pela maior parte da demanda, e em cada uma delas o cabo está fazendo a mesma coisa vista de um ângulo diferente.
| Indústria | O que o cabo faz lá | Qual propriedade decide |
|---|---|---|
| Petroquímica | Mede a temperatura do processo e do forno, e transporta circuitos de energia e controle à prova de fogo pela unidade | Sem isolamento orgânico, então o circuito sobrevive ao incêndio que primeiro retira a instrumentação |
| Energia elétrica | Circuitos à prova de fogo para bombas, iluminação de emergência e suprimento de controle, e medição de vapor e gás de combustão | Integridade do circuito sob fogo, mais uma bainha que sobrevive à atmosfera de gás de combustão |
| Metalurgia | Medição de temperatura de forno e metal fundido, e cabo de controle enterrado ou em bandeja | A bainha de alta temperatura, escolhida contra a atmosfera do forno, bem como sua temperatura |
| Mineração | Cabo de energia e controle em circuitos de transporte, bombeamento e ventilação subterrâneos | A bainha metálica suporta a carga mecânica e o óxido de magnésio mantém a umidade longe dos condutores |
| Construção | Iluminação de emergência, bombas de incêndio, alarmes e circuitos de elevador | Integridade do circuito sob um teste de fogo padrão |
| Transporte | Circuitos à prova de fogo e medição em metrôs, túneis, aeroportos e portos | Integridade do circuito em longas instalações, com uma bainha escolhida para a atmosfera do túnel |
| Médica e laboratorial | Sensores dentro de equipamentos que são esterilizados ou repetidamente ciclados por calor | Uma construção inerte e inorgânica que não emite gases nem se degrada |
Em uma planta petroquímica, o cabo não transporta produto. A transferência de óleo, gás e produtos químicos é função de tubos e canos; o que o cabo faz na mesma unidade é medir a temperatura do processo e do forno e manter o circuito de emergência vivo, que é uma disciplina diferente com um modo de falha diferente. A substituição desse circuito após um incêndio é o custo que a especificação está evitando.
A geração de energia compra a mesma propriedade por um motivo diferente. Um circuito à prova de fogo mantém as bombas, a iluminação de emergência e o suprimento de controle funcionando tempo suficiente para um desligamento controlado, e esse requisito é escrito como um resultado de teste na ordem. O lado de medição da mesma planta é um problema separado, pois o gás de combustão é quente e quimicamente ativo, então a bainha deve ser escolhida contra o gás e não apenas contra a temperatura.
O tratamento térmico é onde a escolha da bainha se torna toda a especificação. Uma atmosfera de cementação ou redutora ataca um par Tipo K, que é por que o Tipo N em uma bainha Inconel 600 é a resposta usual dentro de um forno, e por que uma bainha rica em níquel é a escolha errada onde quer que o enxofre esteja presente no gás.
Subterrâneo e em túneis, o requisito muda novamente. O óxido de magnésio não pode absorver água, mesmo que a instalação esteja úmida, e a bainha suporta a carga mecânica de um longo puxão através de um duto, então o cabo sobrevive a condições onde um cabo com isolamento de polímero precisaria de conduíte ou uma armadura separada. Em um hospital ou laboratório, a mesma inércia é lida como limpeza: não há material orgânico no cabo para emitir gases quando uma sonda é esterilizada ou ciclada entre quente e frio.
O nome da indústria não escolhe a bainha. A atmosfera no ponto de medição o faz, e duas plantas na mesma indústria podem precisar de duas respostas diferentes.
| Ambiente | Bainha normalmente especificada | Por quê |
|---|---|---|
| Uso industrial geral abaixo de 800 °C | 304 ou 304L | A resistência à oxidação é adequada, ao menor custo dos quatro |
| Serviço úmido com cloreto ou ácido | 316 ou 316L | O molibdênio no aço reforça o filme passivo contra a corrosão por pites |
| Estabilizado contra corrosão de solda | 321 | O titânio se combina com o carbono que de outra forma formaria carbeto de cromo |
| Atmosfera de forno oxidante, até cerca de 1.100 °C | Incoloy 800 | O teor de níquel resiste à fluência, então uma sonda longa mantém sua forma em vez de ceder |
| Gás de combustão com enxofre | Uma liga rica em cromo e pobre em níquel, ou um tubo cerâmico | O enxofre ataca o níquel, então uma bainha rica em níquel é a escolha errada aqui |
| Atmosfera redutora ou de cementação | Inconel 600 | Resiste a atmosferas de nitrogênio e hidrogênio, e é a bainha usual para um conjunto Tipo N |
Quatro dessas bainhas são mantidas como padrão: SS304, SS316, SS321 e Incoloy 800. Onde uma atmosfera descarta todas as quatro, diga isso na consulta e a alternativa é confirmada por escrito, pois uma bainha escolhida apenas pelo custo em um gás com enxofre falha em serviço, e falha após a instalação estar completa e não na inspeção que a aprovou.
Um termopar com bainha metálica tem três limites de temperatura ao mesmo tempo. O tipo de termopar define um, o material da bainha define o segundo, e o diâmetro da bainha define o terceiro, pois uma bainha fina oxida mais rapidamente do que uma grossa.
| Bainha | Tipo K a 8,0 mm | Tipo K a 3,2 mm | Tipo K a 1,0 mm |
|---|---|---|---|
| 304 ou 304L | 800 °C | 800 °C | 700 °C |
| 321 | 800 °C | 800 °C | 700 °C |
| 316 ou 316L | 800 °C | 800 °C | 700 °C |
| Inconel 600 | 1.150 °C | 1.070 °C | 700 °C |
| Incoloy 800 | Cerca de 1.100 °C no ar | Inferior ao valor de 8,0 mm | Inferior ao valor de 8,0 mm |
O tipo pode se tornar o limite antes da bainha. Um par Tipo J cai de cerca de 720 °C nos diâmetros maiores para 260 °C a 1,0 mm, e um par Tipo T atinge o pico perto de 370 °C em qualquer bainha. Os valores são citados para ar parado e para uma sonda cuja vida útil é esperada ser longa, e uma atmosfera corrosiva ou reativa os diminui novamente, então a temperatura de trabalho é confirmada contra a aplicação e não lida em uma única célula de uma tabela.
Uma ordem de cabo MI é curta, e cada linha nela muda o produto.
| Item | O que especificar | O que decide |
|---|---|---|
| Função ou tipo | Tipo K, J, T, N, E, S ou B, ou função de energia ou aquecimento | Os condutores, e a tabela de FEM que o instrumento lê |
| Material da bainha | SS304, SS316, SS321 ou Incoloy 800 | A temperatura máxima de trabalho, e a resistência à atmosfera |
| Diâmetro | 0,5 mm, 1,5 mm, 3,2 mm ou 12,7 mm | A velocidade de resposta da sonda, e quanta carga mecânica ela suporta |
| Contagem de núcleos | Núcleo único ou núcleo duplo | O circuito, e a terminação que se encaixa nele |
| Comprimento | Comprimento cortado ou uma bobina | Quantas juntas a instalação precisa |
| Terminação | Prensa-cabo, selo de pote, conector ou ponta nua | Como o cabo é fixado e selado |
| Temperatura e atmosfera | A temperatura contínua, e o que está no gás | Qual dos três limites governa |
| Documentação | Certificado de metal e quaisquer relatórios de teste | O que chega com o lote |
O cabo MI não tem material orgânico. O isolamento é óxido de magnésio compactado e a camada externa é uma bainha metálica trefilada, então não há nada para queimar, nada para emitir fumaça e nada para envelhecer sob calor. Um cabo com isolamento de polímero depende de seu isolamento permanecer intacto, que é por que suas versões à prova de fogo precisam de camadas extras e um teste para provar a integridade do circuito.
Tipos K, J, T, N, E, S e B, em construções de núcleo único e núcleo duplo. O tipo define a tabela de FEM e a classe de tolerância, que seguem IEC 60584-1 e ASTM E230, e a bainha define a temperatura que o conjunto suporta.
Três limites se aplicam ao mesmo tempo: o tipo de termopar, o material da bainha e o diâmetro da bainha. O menor dos três governa. Um par Tipo K em uma bainha 304 a 8,0 mm é classificado para 800 °C, e o mesmo par em uma bainha de 1,0 mm para 700 °C; nesse diâmetro, um par Tipo J cai para 260 °C, então o tipo se torna o limite antes da bainha.
Não uma rica em níquel. O enxofre reage com o níquel para formar uma fase de baixo ponto de fusão, que é por que Incoloy 800 e Inconel 600 são a resposta errada em gás de combustão e queima de óleo. Uma liga rica em cromo e pobre em níquel, como aço inoxidável 446, é usada em vez disso, e sua resistência se mantém a cerca de 900 °C em condições sulfurosas. Onde o gás é agressivo o suficiente, um tubo de proteção cerâmico substitui a bainha metálica.
Sim, com o tipo e a bainha corretos. Uma atmosfera redutora causa apodrecimento verde em um termopar Tipo K, e a resposta usual é Tipo N em uma bainha Inconel 600, que resiste a atmosferas de nitrogênio e hidrogênio.
IEC 60702-1 e GB/T 13033 cobrem o cabo em si em tensões nominais de até 750 V. IEC 60331 e BS 6387 cobrem a integridade do circuito sob fogo, que é o teste comprado para circuitos de construção, túnel e energia. IEC 60584 e ASTM E230 cobrem os tipos de termopar e suas tolerâncias, e cada lote é liberado com um certificado de metal EN 10204 3.1.
O cabo blindado MI aparece em sete indústrias por um motivo: a construção não tem nada que queime e nada que envelheça sob calor. O que muda entre as indústrias é a bainha e o tipo, e ambos são definidos pela atmosfera e pela temperatura no ponto de medição, não pelo nome da indústria.
A DLX Alloy produz ligas de níquel em Changzhou, Jiangsu desde 2002, em uma planta de mais de 12.000 m² com capacidade de 10.000 t/ano e certificada ISO 9001 com auditorias SGS. O cabo MI é fornecido com bainhas SS304, SS316, SS321 e Incoloy 800 de 0,5 mm a 12,7 mm: envie a função, a atmosfera e a temperatura para uma cotação confirmada.
As temperaturas citadas são nominais e não são limites de aceitação. Na maioria dessas aplicações, o conjunto está operando perto de seu limite, e a temperatura de trabalho depende da atmosfera, do diâmetro e do tipo ao mesmo tempo, então o valor é confirmado contra a aplicação em cada consulta e não retirado de uma tabela.