Jaké jsou známky blížícího se selhání na ohybu ponorného ohřívače z PTFE?

Ohřívač, který vypadá dobře pouhým okem, by se mohl v ohybu zhroutit. Rutinní kontroly mohou odhalit jemné vizuální signály, že je nutná výměna dříve, než únik nebo elektrický problém zhorší provoz. Ohyb PTFE elektrokotle je mechanicky a tepelně nejvíce namáhaná část elektrokotle. Je to také místo, kde jsou pozorovány první indikátory selhání součástí ohybového PTFE ponorného ohřívače. Vědět, co hledat – a při jakém zvětšení – může reakční zhroucení proměnit v plánovanou, kontrolovanou náhradu.

Proč je Bend zónou primárního selhání
Při provozu je ohnutý topný prvek z PTFE vystaven třem současným namáháním: zbytkovému mechanickému namáhání z procesu ohýbání, cyklům tepelné roztažnosti a smršťování a dielektrickému namáhání z vnitřního odporového drátu. A časem se tyto kmeny hromadí. Během ohýbání se mohou v plášti PTFE vytvořit mikro-trhliny. Během ohýbání se mohou ve vnitřním drátu tvořit lokalizovaná horká místa. Chemické napadení může urychlit degradaci na vnějším poloměru ohybu. Naštěstí existuje řada viditelných a elektrických indikací před úplným kolapsem.

Klíčové vizuální varovné signály v zatáčce
Včasné poškození může být odhaleno jednoduchou vizuální kontrolou při běžné údržbě. Kontrola by měla být provedena na ohybu, nejlépe s dostatečným osvětlením a lupou. Nejčastějšími prekurzory selhání jsou následující příznaky.

1. Surface Crazing (Fine Crack Networks)
Popraskání povrchu je patrné jako síť malých, mělkých, vlasových trhlin na vnějším poloměru ohybu. Popraskání je často jako praskání zaschlého bláta nebo vzor pavučiny. Praskliny jsou obecně příliš malé, aby je bylo možné vidět pouhým okem, ale lze je snadno pozorovat při zvětšení 10× nebo větším. Popraskání znamená, že polymerní řetězce PTFE byly přetaženy a lokálně praskly. Jakmile začne praskání, může se hloubka trhliny zvyšovat s tepelným cyklováním, dokud nedosáhne vnitřního odporového drátu a způsobí zkrat nebo zemní spojení.

2. Změna barvy (hnědé, černé nebo zažloutlé skvrny)
Plášť z PTFE, který je obecně bílý nebo špinavě{0}}bílý a vykazuje hnědé, černé nebo zažloutlé zbarvení právě v místě ohybu, naznačuje místní přehřátí. Toto přebytečné teplo je obvykle výsledkem horkého místa na odporovém drátu, obvykle generovaného pevným ohybem drátu, který drát natáhl nebo shlukl. Změna barvy je známkou toho, že PTFE se začíná tepelně zhoršovat. Jakmile barva zmizí, materiál ztrácí svou mechanickou pevnost a své dielektrické vlastnosti. Jakýkoli ohřívač, který vykazuje jakékoli ztmavnutí v ohybu, by měl být okamžitě vyřazen z provozu, protože vnitřní drát může být již blízko bodu zlomu.

3. Puchýře nebo otoky
Otok je oblast, která je na ohybu vyvýšená a mačkavá nebo houbovitá. Tvorba puchýřů je pokročilejší typ, když se mezi PTFE pláštěm a kovovým jádrem vytvořila znatelná bublina nebo kapsa. Oba znamenají vnitřní delaminaci, tj. PTFE se uvolnil z odporového drátu nebo z vnitřní vrstvy. Bobtnání je obvykle způsobeno plynem z lokalizované degradace PTFE nebo vlhkostí, která vnikla do materiálu a vypařila se během zahřívání. Pokud je ohyb nafouklý nebo puchýřnatý, pak PTFE ponorný ohřívač brzy selže. Katastrofické selhání (prasknutí pláště nebo elektrický oblouk) hrozí.

4. Změna drsnosti povrchu nebo textury
Obecně hladký povrch PTFE s nízkým třením může být drsný, důlkovaný nebo smirkový-jako v ohybu. Tato změna textury může být způsobena chemickým napadením (pokud chemie v lázni pronikla do mikro-trhlin) nebo tepelnou degradací. Drsnost snižuje tloušťku izolační bariéry a nabízí místa nukleace pro větší trhliny. Ve vzácných případech může být viditelný bílý práškový zbytek, jedná se o rozložený PTFE odpad.

Velmi jemné praskliny viditelné pouze při zvětšení
Ne všechny trhliny jsou lidským okem viditelné. Nejranější fáze selhání nemusí být při kontrole v terénu na základě zraku bez pomoci vidět. Základní 10× klenotnická lupa nebo 20× ruční mikroskop odhalí:

Radiální mikrolom vnitřního ohybu rostoucí směrem ven.

Podélné trhliny po délce ohybu, obvykle vznikající na vrcholu vnějšího poloměru.

Dírkové trhliny, které vypadají jako malé černé skvrny, z nichž každá představuje možnou cestu, jak se vodivá tekutina dostane ke kovovému jádru.

Výrobci a týmy údržby by měli při běžné kontrole základních PTFE ohřívačů zahrnout malé-zvětšení.

Elektrické znaky: Absence vizuálních podnětů
Někdy může PTFE plášť vypadat dobře, ale ohyb je již zevnitř oslaben. Hi-test odhalí elektrický únik přes slabší plášť, než se stane tvrdým zkratem. Při testu vysokého napětí se mezi odporový vodič a referenční zem přivádí vysoké napětí (obvykle 1500–2000 voltů AC pro 240voltový ohřívač). Jakýkoli svodový proud nad předepsanou prahovou hodnotu (obvykle < 0,5 mA) je známkou zhoršení dielektrika. Periodické měření svodového proudu je dobrým prediktorem hrozícího selhání v ohybu se zvyšujícím se trendem svodového proudu.

Co dělat, když zaznamenáte varovný signál
Pokud se objeví některý z výše uvedených vizuálních nebo elektrických příznaků, je třeba naplánovat výměnu tak rychle, jak to výroba dovolí. Provoz ohřívače, který má povrchové trhliny, změnu barvy, bobtnání nebo jakýkoli zjevný únik, si žádá náhlý katastrofický kolaps. Selhání v zatáčce může:

Otevřete elektrické vedení a přerušte proces ohřevu.

Nechte procesní tekutinu vstoupit do pláště a spustit ochranné mechanismy při zemním spojení.

Kontaminuje jemné chemické nebo pokovovací roztoky vyluhováním kovových iontů (z odporového drátu) do lázně.

V praxi čekání, až se ohřívač úplně rozbije, má téměř vždy za následek delší prostoje a vyšší celkové náklady než jeho výměna při prvním náznaku potíží.

Vytvoření programu údržby na základě podmínek
Nalezení těchto včasných varovných indikací na křivce umožňuje plánovanou výměnu a eliminuje nepředvídané prostoje. Program údržby pro PTFE ponorné ohřívače založený na stavu by měl zahrnovat:

Vizuální kontroly (zvětšení) ohýbané oblasti měsíčně.

Čtvrtletní hi{0}}testování aktuálních trendů úniku.

Zaznamenejte jakoukoli změnu barvy nebo povrchovou úpravu a pořiďte snímky pro srovnání.

Náhradní spoušť je definována jako: jakékoli zjevné popraskání, změna barvy, bobtnání nebo 20% zvýšení svodového proudu od základní linie.

Tento program dělá z řízení ohřívače spíše proaktivní údržbu než reaktivní hašení za přiměřenou cenu.

Sečteno a podtrženo: Eyes on the Bend vyplácí dividendy
Ohyb PTFE ponorného ohřívače je místem, kde se mechanické namáhání setkává s tepelným cyklováním a elektrickými požadavky. První známky selhání ohnutých součástí ponorného ohřívače z PTFE jsou popraskání povrchu, změna barvy, bobtnání a drsnost; jsou snadno patrné rutinní vizuální kontrolou a mírným zvětšením. Přidáním pravidelných-testování do našich vizuálních kontrol získáme více času, než dojde ke katastrofickému selhání. Personál údržby může na základě těchto indikací nebezpečí zařídit výměnu podle potřeby, zajistit čistotu lázně a udržet výrobní linky v chodu. "V konečném důsledku to není jen konstrukční problém, který vede k životnosti topidla. Jde o to, jak pečlivě je monitorována jeho nejzranitelnější oblast.