انرژیکس (EnergX) - در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاهی، فولاد، سیمان و بسیاری از فرآیندهای صنعتی، اندازه‌گیری دقیق دما یکی از مهم‌ترین پارامترهای کنترلی محسوب می‌شود. در محیط‌هایی که دماهای بسیار بالا، ارتعاشات شدید، فشار زیاد و شرایط خورنده وجود دارد، استفاده از کابل‌های معمولی برای سنسورهای دما امکان‌پذیر نیست.

در چنین شرایطی، کابل‌های مینرال عایق‌شده یا Mineral Insulated Metal Sheathed Cable که به اختصار MIMS یا MI Cable نامیده می‌شوند، به عنوان راهکاری قابل اعتماد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

استاندارد IEC 61515 مهم‌ترین مرجع بین‌المللی برای مشخصات، ابعاد، ساختار و الزامات فنی این کابل‌ها به شمار می‌رود. در این مقاله به بررسی کامل این استاندارد، ساختار کابل‌های MIMS، ابعاد استاندارد و نکات مهم انتخاب آن‌ها خواهیم پرداخت.

بخوانید: کابل عایق معدنی یا مینرال (MI) چیست؟

---

استاندارد IEC 61515 چیست؟

استاندارد IEC 61515 توسط سازمان بین‌المللی الکتروتکنیک (IEC) تدوین شده است و الزامات مربوط به کابل‌های مینرال عایق‌شده و غلاف‌دار فلزی مورد استفاده در ترموکوپل‌ها و سنسورهای RTD را تعریف می‌کند.

هدف اصلی این استاندارد عبارت است از:

• استانداردسازی ابعاد کابل‌های MI
• تعیین تلرانس‌های ابعادی
• تعریف ساختار داخلی کابل
• مشخص نمودن مواد مجاز غلاف
• تعیین الزامات الکتریکی
• مشخص نمودن روش‌های آزمون
• تضمین قابلیت تعویض محصولات تولیدکنندگان مختلف

این استاندارد به تولیدکنندگان، طراحان تجهیزات ابزار دقیق و مصرف‌کنندگان صنعتی کمک می‌کند تا از سازگاری و کیفیت کابل‌های مورد استفاده اطمینان حاصل نمایند.

---

دامنه کاربرد

این استاندارد بین‌المللی الزامات مربوط به کابل‌ها و ترموکوپل‌های معدنی عایق‌شده با غلاف فلزی را در انواع تک‌عنصری (Simplex)، دو‌عنصری (Duplex) و سه‌عنصری (Triplex) تعیین می‌کند که برای استفاده در کاربردهای عمومی صنعتی طراحی شده‌اند. در ادامه این استاندارد، از اختصار MIMS (مخفف Mineral-Insulated Metal-Sheathed به معنی «عایق معدنی با غلاف فلزی») استفاده خواهد شد.

این استاندارد کابل‌های ترموکوپل و ترموکوپل‌هایی را پوشش می‌دهد که تنها از هادی‌های فلز پایه (Base Metal) از انواع زیر استفاده می‌کنند:

• نوع T
• نوع J
• نوع E
• نوع K
• نوع N

مشخصات و الزامات بیان‌شده در این استاندارد برای کابل‌های ترموکوپل و مجموعه‌های ترموکوپل نو و در وضعیت تحویل به مصرف‌کننده اعمال می‌شود و شامل محصول پس از قرار گرفتن در سرویس و بهره‌برداری نمی‌گردد.

آب‌بندی‌های انتهایی (External Seals)، سر‌بندی‌ها (Terminations)، اتصالات (Connections) و سایر متعلقات جانبی در دامنه کاربرد این استاندارد قرار ندارند.

این استاندارد برای کابل‌ها و ترموکوپل‌های ساخته‌شده از فلزات گران‌بها (Precious Metal Thermocouples) کاربرد ندارد.

مقاله مرتبط: چه زمانی باید از ترموکوپل مینرال (MI) استفاده کنیم؟

---

کابل MIMS چیست؟

کابل MIMS از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

1. غلاف فلزی (Metal Sheath)

وظیفه محافظت مکانیکی و شیمیایی را بر عهده دارد.

متداول‌ترین جنس‌ها:

• انواع گریدهای فولاد زنگ‌نزن یا استنلس استیل (Stainles Steel)
• انواع گریدهای آلیاژ اینکونل (Inconel)
• نیکروبل (Nicrobell)
• هستلوی (Hastelloy)

2. عایق معدنی (Mineral Insulation)

فضای بین هادی‌ها و غلاف توسط پودر اکسید منیزیم (MgO) پر می‌شود.

مزایای MgO:

• مقاومت حرارتی بسیار بالا
• مقاومت الکتریکی عالی
• انتقال حرارتی مناسب
• مقاومت در برابر ارتعاش

3. هادی‌ها (Conductors)

• نوع K
• نوع J
• نوع N
• نوع E
• نوع T

استفاده از کابل‌های MI مزایای فراوانی دارد.

مقاومت دمایی بسیار بالا

تا حدود:

• ۶۰۰ سلسیوس برای غلاف استیل
• ۱۱۰۰ سلسیوس برای اینکونل
• بیش از ۱۲۰۰ سلسیوس برای برخی آلیاژهای خاص

مقاومت مکانیکی بالا

مناسب برای:

• توربین گاز
• کمپرسورها
• کوره‌ها
• راکتورها

مقاومت در برابر ارتعاش

یکی از دلایل اصلی استفاده از این کابل‌ها در تجهیزات دوار همین ویژگی است.

طول عمر بالا

در محیط‌های صنعتی شدید، عمر کابل MI چندین برابر کابل‌های معمولی است.

---

ساختار نام‌گذاری کابل‌های MIMS

نمونه:

MI Cable
6.0 mm
2 x Type K
Inconel 600

به این معنا:

قطر خارجی: 6 میلی‌متر
دو رشته هادی
ترموکوپل نوع K
غلاف اینکونل 600

---

اندازه‌های استاندارد کابل‌های MIMS طبق IEC 61515

یکی از مهم‌ترین بخش‌های استاندارد IEC 61515 تعیین قطرهای استاندارد کابل است.

قطر خارجی کابل‌ها معمولاً به صورت زیر تعریف می‌شود (بر حسب میلیمتر):

• 0.25
• 0.50
• 1.00
• 1.50
• 2.00
• 3.00
• 4.50
• 6.00
• 8.00
• 10.50
• 12.00

در عمل، رایج‌ترین اندازه‌ها عبارت‌اند از:

• 1.0 میلیمتر
• 1.5 میلیمتر
• 3.0 میلیمتر
• 4.5 میلیمتر
• 6.0 میلیمتر
• 8.0 میلیمتر

---

تعداد هادی‌های استاندارد

استاندارد IEC 61515 کابل‌های MI را بر اساس تعداد هادی نیز طبقه‌بندی می‌کند.

• دو رشته
• سه رشته
• چهار رشته
• شش رشته و بیشتر

---

تلرانس قطر خارجی

استاندارد IEC 61515 برای قطر خارجی تلرانس‌هایی تعریف می‌کند.

به عنوان مثال، برای کابل 6 میلی‌متری، قطر واقعی معمولاً می‌تواند در حدود 6.0 ± 0.1 میلیمتر باشد.

این موضوع برای طراحی ترموول، فیتینگ‌ها، گلندها و اتصالات فشاری اهمیت بسیار زیادی دارد.

---

کاربرد کابل MIMS در ترموکوپل‌ها

بیشترین کاربرد کابل MI در ساخت ترموکوپل‌های زیر است:

• پروب ترموکوپل
• ترموکوپل مولتی یا چندنقطه‌ای (Multipoint)
• ترموکوپل پوستی یا اسکین ترموکوپل
• ترموکوپل کوره

به دلیل انتقال حرارتی مناسب و استحکام مکانیکی بالا، تقریباً تمامی ترموکوپل‌های صنعتی پیشرفته از کابل‌های MI ساخته می‌شوند.

---

آزمون‌های تعریف‌شده در IEC 61515

استاندارد مجموعه‌ای از آزمون‌ها را تعریف می‌کند:

• آزمون مقاومت عایقی (Insulation Resistance Test)
• آزمون پیوستگی هادی (Continuity Test)آزمون ابعادی (Dimensional Verification)
• آزمون خم‌کاری (Bending Test)
• آزمون مقاومت حرارتی (Thermal Endurance Test)

---

اهمیت IEC 61515 برای تولیدکنندگان سنسور دما

برای شرکت‌های تولیدکننده ترموکوپل و سنسور دما، رعایت IEC 61515 مزایای زیر را دارد:

• افزایش اعتماد مشتری
• سازگاری جهانی محصول
• امکان صادرات
• کنترل کیفیت بهتر
• کاهش خطاهای مونتاژ

---

جمع‌بندی

استاندارد IEC 61515 مرجع اصلی بین‌المللی برای کابل‌های عایق مینرال غلاف‌دار فلزی (MIMS) مورد استفاده در ترموکوپل‌ها است. این استاندارد ابعاد، ساختار، تلرانس‌ها، مواد سازنده و الزامات عملکردی کابل‌های MI را مشخص می‌کند.

رایج‌ترین قطرهای مورد استفاده در صنعت شامل 1، 1.5، 3، 4.5، 6 و 8 میلی‌متر هستند و انتخاب آن‌ها بر اساس سرعت پاسخ، شرایط فرآیندی، استحکام مکانیکی و طول سنسور انجام می‌شود.

استفاده از کابل‌های مطابق IEC 61515 موجب افزایش قابلیت اطمینان، عمر مفید و دقت اندازه‌گیری در محیط‌های صنعتی سخت خواهد شد.

---

پرسش‌های متداول

استاندارد IEC 61515 مربوط به چیست؟

این استاندارد مشخصات فنی، ابعاد و الزامات کابل‌های مینرال عایق‌شده با غلاف فلزی (MIMS Cable) مورد استفاده در ترموکوپل‌ها را تعریف می‌کند.

MIMS مخفف چیست؟

MIMS‌ کوتاه‌شده‌ی عبارت Mineral Insulated Metal Sheathed Cable به معنی کابل دارای عایق معدنی و غلاف فلزی است.

رایج‌ترین قطر کابل MI کدام است؟

در صنایع فرآیندی قطرهای 3، 4.5، 6 و 8 میلی‌متر بیشترین کاربرد را دارند.

آیا کابل MI برای سنسور Pt100 نیز استفاده می‌شود؟

بله. در RTDهای صنعتی سه سیمه و چهار سیمه به طور گسترده از کابل‌های MI استفاده می‌شود.

بهترین جنس غلاف برای دمای بالا چیست؟

در بسیاری از کاربردهای صنعتی، آلیاژ اینکونل گزینه‌های متداول برای دماهای بالا هستند.

کابل MI تا چه دمایی قابل استفاده است؟

بسته به جنس غلاف، دمای کاری می‌تواند از حدود ۶۰۰ تا بیش از ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد متغیر باشد.

تفاوت کابل MI و کابل معمولی ترموکوپل چیست؟

کابل MI دارای غلاف فلزی و عایق معدنی فشرده است و مقاومت بسیار بیشتری در برابر دما، فشار، ارتعاش و خوردگی دارد.

---

لینک صفحه رسمی استاندارد 

---

استانداردهای مرتبط

• استاندارد ASME PTC 19.3 TW، راهنمای طراحی و ارزیابی ترموول‌ها در سیستم‌های اندازه‌گیری دما
• استاندارد IEC 60584 - راهنمای جامع ترموکوپل‌ها بر اساس الزامات بین‌المللی
• استاندارد IEC 60751 - مرجع جهانی برای سنسورهای دمای مقاومتی (RTD)
• استانداردهای مرتبط با اندازه‌گیری دما: راهنمای جامع برای مهندسان و فعالان صنعت