Jak cykliczne zmiany wilgotności i temperatury przyspieszają awarię wewnętrznej izolacji termopary

Naprzemienne zmiany temperatury i wilgotności to złożone obciążenie środowiskowe, które prowadzi do znacznego uszkodzenia izolacji z tlenku magnezu wewnątrz pancernych termopar. Jest to czynnik starzenia, który można łatwo zaniedbać w porównaniu z pojedynczym uszkodzeniem spowodowanym wysoką temperaturą lub pojedynczą wilgocią. Naprzemienny cykl zimnej-gorącej i suchej-mokrej w sposób ciągły prowadzi do kondensacji pary wodnej w osłonie, co stopniowo rozkłada zwarty proszek izolacyjny, zmniejsza rezystancję izolacji i powoduje przerywane-zwarcie. W artykule opisano proces cyklu uszkodzeń i ukierunkowane środki zapobiegawcze w warsztatach z gorącymi kanałami, w których występują znaczne wahania temperatury i wilgotności.

Etap 1: Etap nagrzewania w wysokiej temperaturze, rozszerzalność cieplna powietrza wewnętrznego powoduje wyładowanie części powietrza ze szczeliny wylotowej drutu, podczas gdy plastyczny lotny kwaśny gaz przedostaje się do wnętrza osłony. Wysokotemperaturowe opary kwasów kondensują się na powierzchni cząstek izolacyjnych tlenku magnezu, tworząc małe przewodzące zanieczyszczenia solne. Na tym poziomie rezystancja izolacji jest nieznacznie zmniejszona bez widocznych oznak nieprawidłowego działania.

Etap 2: Powietrze wewnętrzne kurczy się podczas schładzania po wyłączeniu formy, a wilgotne powietrze zewnętrzne w warsztacie jest zasysane z powrotem do osłony przez szczelinę uszczelniającą wylot drutu. Para wodna reaguje z zanieczyszczeniami związanymi z solą kwaśną związaną z proszkiem izolacyjnym i tworzy przewodzący roztwór elektrolitu. Rezystancja izolacji pomiędzy dodatnim i ujemnym drutem ze stopu jest znacznie obniżona. Sterownik od czasu do czasu wyświetla błędne alarmy o zwarciu-niskiej-temperaturze-, które znikają po ponownym podgrzaniu i odparowaniu wilgoci, co powoduje, że pracownicy zajmujący się konserwacją mylą je z przejściowymi zakłóceniami sygnału.

Etap 3: Akumulacja przewodzących pozostałości elektrolitów w wyniku powtarzających się cykli zimnej-gorącej. Po dziesiątkach cykli ogrzewania-chłodzenia pozostałości elektrolitu twardnieją pomiędzy cząsteczkami izolacji, tworząc trwałe kanały przewodzące, a rezystancja izolacji spada na długi czas do mniej niż 300 MΩ. Obecnie termopara będzie powodować ciągłe-błąd zwarciowy podczas ogrzewania, w wyniku czego strefa grzewcza będzie generować pełną moc, co spowoduje przegrzanie gorącego kanału i zwęglenie tworzywa sztucznego. Jeśli korozja spowoduje mikro-perforacje powłoki, szybkość przenikania wilgoci i kwaśnych gazów wzrośnie ponad 3-krotnie, a izolacja ulegnie zniszczeniu w ciągu 1-2 miesięcy.

1) Ważne środowiska warsztatowe, które zwiększają szkody spowodowane cyklicznymi zmianami temperatury-wilgotności: • Przybrzeżne warsztaty formowania wtryskowego o wysokiej wilgotności powietrza przez cały rok; • Warsztaty z rurami-chłodzącymi wodę do pleśni, umieszczonymi w pobliżu form gorącokanałowych, wytwarzającymi duże ilości pary wodnej; • Warsztaty w sezonowych porach deszczowych przy słabej wentylacji; • Formy, które codziennie często rozpoczynają i zatrzymują produkcję, co prowadzi do wielu cykli zimnej-gorącej na każdą zmianę. Tanie-generyczne termopary z jednowarstwową-cienką uszczelką silikonową na wylocie przewodu są szczególnie podatne na tego typu uszkodzenia, podczas gdy wysokiej-standardowej dwuwarstwowej-termopary mogą blokować ponad 80% infiltracji pary.

Wielopoziomowe-rozwiązania zabezpieczające umożliwiające stopniowe niszczenie izolacji.

1. Priorytet wyboru gatunku termopary. W przypadku linii produkcyjnych o dużej wilgotności i częstych startach i zatrzymaniach należy rozważyć produkty z dwu-warstwowym uszczelnieniem silikonowym wysokotemperaturowym-na wyjściu drutu i-powłoką antykorozyjną z Inconelu. Unikaj tanich czujników z pojedynczą-uszczelką i osłoną ze stali nierdzewnej 304.

2. Kontrola środowiska warsztatowego: instalacja osuszaczy zapewniających wilgotność względną 40%-65% RH; przegrody termoizolacyjne do izolowania rurociągów wody chłodzącej pleśń w celu ograniczenia ulatniania się pary wodnej wokół obszaru formy; wzmocnienie wentylacji warsztatu w celu terminowego odprowadzania kwaśnych lotnych gazów plastycznych

3. Optymalizacja procesu operacyjnego Ograniczenie częstego uruchamiania i wyłączania formy. Jeśli okres wyłączenia trwa dłużej niż 30 minut, należy obniżyć temperaturę utrzymywania ciepła w gorącym kanale, aby spowolnić cykl wewnętrznej rozszerzalności cieplnej i kurczenia się osłony termopary. Powolne odparowywanie wewnętrznej wilgoci resztkowej podczas podzielonych na segmenty etapów niskotemperaturowych, nagrzewania po dłuższym okresie przestoju i chłodzenia przed wejściem do formalnej temperatury produkcji.

4. Nowe elementy regularnej kontroli: Comiesięczna konserwacja termopary, badanie rezystancji izolacji megaomomierzem, jeżeli wartość rezystancji jest mniejsza niż 500MΩ, oczyścić i wysuszyć termoparę w celu usunięcia wilgoci wewnętrznej. Jeśli po wysuszeniu nie można odzyskać wartości rezystancji, należy natychmiast wymienić termoparę.

5. Ochrona przechowywania części zamiennych: Zaleca się przechowywanie termopar rezerwowych w szczelnych, odpornych na wilgoć pudełkach ze środkiem osuszającym, aby zapobiec wchłanianiu wilgoci przed instalacją.