Jakie są oznaki zbliżającej się awarii na zgięciu grzałki zanurzeniowej PTFE?

Grzejnik, który gołym okiem wygląda dobrze, może wkrótce zawalić się na zakręcie. Rutynowe kontrole mogą wykryć subtelne sygnały wizualne wskazujące, że konieczna jest wymiana, zanim wyciek lub problem elektryczny zakłóci działanie. Zagięcie grzałki zanurzeniowej z PTFE jest najbardziej naprężoną mechanicznie i termicznie częścią grzałki zanurzeniowej. Jest to również miejsce, w którym obserwuje się pierwsze oznaki awarii zgiętych elementów grzałki zanurzeniowej z PTFE. Wiedza o tym, czego szukać – i w jakim powiększeniu – może zamienić reakcyjną awarię w planowaną, kontrolowaną wymianę.

Dlaczego zginanie jest główną strefą awarii
Podczas pracy wygięty element grzejny z PTFE poddawany jest trzem jednoczesnym naprężeniom: szczątkowemu odkształceniu mechanicznemu powstałemu w procesie zginania, cyklom rozszerzania i kurczenia termicznego oraz naprężeniom dielektrycznym powodowanym przez wewnętrzny drut oporowy. Z czasem napięcia te kumulują się. Podczas zginania w osłonie PTFE mogą pojawić się-mikropęknięcia. Podczas zginania w wewnętrznym drucie mogą tworzyć się zlokalizowane gorące punkty. Atak chemiczny może przyspieszyć degradację na zewnętrznym promieniu zagięcia. Na szczęście przed całkowitym zawaleniem istnieje wiele widocznych i elektrycznych oznak.

Kluczowe wizualne znaki ostrzegawcze na zakręcie
Wczesne uszkodzenia można wykryć poprzez prostą kontrolę wzrokową podczas rutynowej konserwacji. Oględziny należy dokonać na zakręcie, najlepiej przy wystarczającym oświetleniu i lupą. Najczęstszymi prekursorami awarii są następujące objawy.

1. Pękanie powierzchniowe (sieci drobnych pęknięć)
Pęknięcia powierzchniowe są widoczne w postaci sieci małych, płytkich, włoskowatych pęknięć na zewnętrznym promieniu zagięcia. Szaleństwo często przypomina pękanie zaschniętego błota lub wzór pajęczyny. Szczeliny są na ogół zbyt małe, aby można je było zobaczyć gołym okiem, ale można je łatwo zaobserwować przy powiększeniu 10x lub większym. Pękanie oznacza, że ​​łańcuchy polimeru PTFE zostały nadmiernie rozciągnięte i lokalnie zerwane. Po rozpoczęciu pękania głębokość pęknięcia może wzrosnąć w wyniku cykli termicznych, aż dotrze do wewnętrznego przewodu oporowego i spowoduje zwarcie lub zwarcie doziemne.

2. Przebarwienia (brązowe, czarne lub pożółkłe plamy)
Osłona z PTFE, która jest zazwyczaj biała lub-biała i wykazuje brązowe, czarne lub pożółkłe przebarwienia tuż przy zgięciu, sugeruje miejscowe przegrzanie. Nadmiar ciepła jest zwykle wynikiem gorącego punktu na przewodzie oporowym, zwykle generowanego przez ciasne zagięcie drutu, które spowodowało rozciągnięcie lub związanie drutu. Odbarwienie wskazuje, że PTFE zaczyna ulegać degradacji termicznej. Gdy kolor zniknie, materiał traci swoją wytrzymałość mechaniczną i właściwości dielektryczne. Każdy grzejnik, który wykazuje jakiekolwiek ciemnienie na zakręcie, należy natychmiast wyłączyć z eksploatacji, ponieważ przewód wewnętrzny może być już bliski punktu zerwania.

3. Pęcherze lub obrzęk
Obrzęk to obszar uniesiony, miękki lub gąbczasty na zakręcie. Pęcherzyki są bardziej zaawansowane, gdy pomiędzy osłoną PTFE a metalowym rdzeniem utworzył się zauważalny pęcherz lub kieszeń. Obydwa oznaczają rozwarstwienie wewnętrzne, tj. PTFE poluzował się z drutu oporowego lub z warstwy wewnętrznej. Pęcznienie jest zwykle spowodowane gazem powstającym w wyniku miejscowej degradacji PTFE lub wilgocią, która dostała się do materiału i odparowała podczas ogrzewania. Jeśli kolano jest wzdęte lub pokryte pęcherzami, oznacza to, że grzałka zanurzeniowa z PTFE wkrótce ulegnie awarii. Katastrofalna awaria (pęknięcie powłoki lub łuk elektryczny) jest nieunikniona.

4. Zmiana chropowatości lub tekstury powierzchni
Ogólnie gładka powierzchnia PTFE o niskim współczynniku tarcia może być szorstka, wżerowana lub{0}}jak na zakręcie potraktowana papierem ściernym. Ta zmiana tekstury może wynikać z ataku chemicznego (jeśli chemia kąpieli przedostała się do mikro-pęknięć) lub degradacji termicznej. Chropowatość zmniejsza grubość bariery izolacyjnej i zapewnia miejsca zarodkowania większych pęknięć. W rzadkich przypadkach może być widoczna biała, sypka pozostałość, będąca pozostałościami rozkładu PTFE.

Bardzo drobne pęknięcia widoczne tylko pod powiększeniem
Nie wszystkie szczeliny są widoczne gołym okiem. Najwcześniejsze fazy awarii mogą nie zostać dostrzeżone podczas inspekcji w terenie nieuzbrojonym wzrokiem. Podstawowa lupa jubilerska 10× lub mikroskop ręczny 20× ujawnia:

Wewnętrzna powierzchnia zagięcia, promieniowe mikropęknięcie rosnące na zewnątrz.

Pęknięcia wzdłużne na całej długości zakrętu, zwykle rozpoczynające się na wierzchołku promienia zewnętrznego.

Szczeliny otworkowe wyglądające jak małe czarne kropki, z których każda jest możliwą drogą dotarcia płynu przewodzącego do metalowego rdzenia.

Producenci i zespoły konserwacyjne powinni uwzględniać-powiększenie o małej mocy podczas rutynowych kontroli podstawowych grzejników PTFE.

Znaki elektryczne: w przypadku braku wskazówek wizualnych
Czasami osłona PTFE może wyglądać dobrze, ale zagięcie jest już osłabione od wewnątrz. Test wysokiej-poty wykryje upływ prądu przez słabszą osłonę, zanim dojdzie do silnego zwarcia. W teście hi-pot, wysokie napięcie (zwykle 1500–2000 V prądu przemiennego w przypadku grzejnika 240 V) jest dostarczane między przewodem oporowym a masą odniesienia. Jakikolwiek prąd upływowy przekraczający zalecany próg (zwykle < 0,5 mA) wskazuje na pogorszenie dielektrycznej. Okresowy pomiar prądu upływowego jest dobrym prognostykiem zbliżającej się awarii na zakręcie, przy rosnącej tendencji prądu upływowego.

Co zrobić, gdy zauważysz znak ostrzegawczy
W przypadku zaobserwowania któregokolwiek z powyższych objawów wizualnych lub elektrycznych należy zaplanować wymianę tak szybko, jak pozwala na to produkcja. Eksploatacja grzejnika, na którym występują pęknięcia powierzchniowe, odbarwienia, spęcznienie lub widoczne wycieki, grozi nagłym, katastrofalnym załamaniem. Awaria na zakręcie może:

Otworzyć linię elektryczną i przerwać proces ogrzewania.

Pozwól, aby płyn procesowy dostał się do osłony i uruchomił mechanizmy ochronne w przypadku zwarcia doziemnego.

Zanieczyszcza delikatne roztwory chemiczne lub galwaniczne poprzez wypłukiwanie jonów metali (z drutu oporowego) do kąpieli.

W praktyce czekanie, aż grzejnik całkowicie się zepsuje, prawie zawsze skutkuje dłuższym przestojem i większymi kosztami całkowitymi niż wymiana go przy pierwszej oznaki problemu.

Ustanowienie programu konserwacji opartego na stanie
Znalezienie tych sygnałów wczesnego ostrzegania na krzywej pozwala na zaplanowaną wymianę i eliminuje nieprzewidziane przestoje. Program konserwacji grzałek zanurzeniowych PTFE oparty na stanie powinien obejmować:

Comiesięczne kontrole wzrokowe (powiększenie) obszaru zgięcia.

Kwartalne-testy wysokiej wydajności pod kątem trendów prądu upływowego.

Zanotuj każdą zmianę koloru lub zmianę powierzchni i wykonaj zdjęcia dla porównania.

Wyzwalacz wymiany definiuje się jako: jakiekolwiek widoczne spękanie, odbarwienie, spęcznienie lub wzrost prądu upływowego o 20% w stosunku do wartości początkowej.

Dzięki temu programowi zarządzanie grzejnikami staje się proaktywną konserwacją, a nie reaktywnym gaszeniem pożarów za odpowiednią cenę.

Konkluzja: Patrzenie na zakręt przynosi dywidendy
Zagięcie grzałki zanurzeniowej z PTFE to miejsce, w którym naprężenia mechaniczne spotykają się z cyklami termicznymi i zapotrzebowaniem elektrycznym. Pierwszymi oznakami awarii wygiętych elementów grzałki zanurzeniowej z PTFE są pęknięcia powierzchni, odbarwienia, pęcznienie i szorstkość; są one łatwo widoczne podczas rutynowej kontroli wzrokowej i umiarkowanego powiększenia. Dodanie okresowych-testów hi-pot do naszych kontroli wizualnych daje nam więcej czasu na realizację, zanim dojdzie do katastrofalnej awarii. Personel konserwacyjny może reagować na te sygnały o niebezpieczeństwach, aby zorganizować wymianę w dogodny dla siebie sposób, zapewnić czystość kąpieli i utrzymać działanie linii produkcyjnych. „Ostatecznie na żywotność grzejnika wpływa nie tylko kwestia projektu. Liczy się także to, jak dokładnie monitorowany jest jego najbardziej wrażliwy obszar.