Наука о материјалима: Усклађивање омотача грејача кертриџа са животном средином

Када су у питању грејачи кертриџа, спецификације су често само неколико електричних параметара и параметара величине: напон, снага, пречник и дужина. Ово је важно, али металуршки састав спољашњег омотача је често најважнији фактор за-дугорочну сигурност и поузданост. Велика је грешка мислити о омотачу као о генеричком, празном контејнеру. Плашт је главна ствар која спречава да сурово процесно окружење споља не дође до тешког унутрашњег окружења високих{4}}електричних елемената. Избор погрешног материјала омотача за посао ће скоро увек довести до неуспеха; једине ствари које се могу променити су како и када се то дешава.

Стандард: аустенитни нерђајући челици


За већину индустријских употреба које захтевају чисто, суво загревање метала, укључујући њихово уградњу у челичне калупе, алуминијумске плоче или месингане калупе, аустенитни нерђајући челици попут типа 304 (АИСИ 304) или његовог стабилизованог парњака типа 321 су најбоље и најјефтиније опције. Ове легуре имају јак, самолечиви премаз од хром-оксида (Цр₂О₃) на својој површини који их штити од опште оксидације (љуштења) на температурама до око 700 степени (1290 степени Ф). Тип 321, који има додат титанијум, је бољи у отпорности на сензибилизацију и интергрануларну корозију у температурном опсегу од 425–870 степени (800–1600 степени Ф). Ово је важно за грејаче који пролазе кроз много термичких циклуса. Због тога га многи људи бирају за термичке примене које су чврсте, али нису корозивне.

Проблем: Окружење које је корозивно и прљаво

Када се процесом додају корозивни агенси, радни пејзаж се много мења. Само висока влажност представља проблем јер може изазвати кондензацију. Али присуство хлорида, који су распрострањени у приобалној атмосфери, неким процесним хемијама или средствима за чишћење, представља озбиљну претњу типичним нерђајућим челицима серије 300-. За ове материјале постоји велика вероватноћа да ће доћи до пуцања од корозије од хлоридног стреса (Цл-СЦЦ) када су јони хлорида, влага и затезни напон (који је увек присутан у грејачу који се уклапа) сви присутни у исто време. Овај стил квара може дозволити да се омотач изненада и лако сломи, без много стањивања зида, што може довести до катастрофалног и често смртоносног квара.

На оваквим местима, неопходно је надоградити на суперлегуру никла-хрома-гвожђа. Инцолои 800/800Х или Инцолои 840 су примери материјала који су направљени за решавање оваквих проблема. Ове легуре имају много више никла (обично 30–35% или више), што их чини много отпорнијим на корозионо пуцање изазвано хлоридом. Такође, задржавају стабилнију и заштитну оксидну скалу на високим температурама, што их чини бољим у отпорности на оксидацију, карбуризацију и сулфидацију у компликованим атмосферама. Када радите са каустичним растворима, као што је хемијска обрада или неки поступци облагања, ове легуре{11}}на бази никла су генерално једина опција која ће брзо зауставити алкални напад.

Потреба за коришћењем високог{0}}напона

У системима високог{0}}напона, као што су грејачи кертриџа од 700 В, ефекти квара омотача су још гори. У овом случају, посао омотача као електричног изолатора је једнако важан као и његов посао као баријера од корозије. Рупа која цури због корозије или напрслине пропушта влагу и скраћује унутрашњи елемент. Прави директну путању ниске{5}}отпорности за цео напон линије (700В или више) за напајање околних алата, процесне течности или оквира машине. Ово је веома опасан ризик од струјног удара за раднике, може уништити осетљиву контролну електронику и изазвати пожар у испарљивим процесним хемикалијама. Интегритет омотача не зависи само од тога колико дуго траје за високонапонске-грејаче; то је такође главни безбедносни критеријум који захтева употребу најјачих метала{10}отпорних на корозију.

Премази и површински инжењеринг су специјализоване употребе.

Специјализовани површински третмани могу се додати основној легури како би се задовољиле специфичне потребе процеса. У преради хране, фармацеутским производима или преради полимера (као што је ПТФЕ), пријањање производа, контаминација и лакоћа чишћења су најважније ствари. У одређеним ситуацијама, нормалан метални омотач, чак и ако не рђа, можда није најбољи избор. Можете да направите плашт грејача кертриџа који се не-прилепи, инертан и лак за чишћење тако што ћете на њега ставити премаз за храну-врсте, ФДА-у складу са ПТФЕ (Тефлон®) премазом или софистицираним нано-керамичким премазом. Ови премази спречавају накупљање карбонизованог материјала, штеде време одржавања и осигуравају да је производ чист. Они су мешавина металуршке и науке о материјалима која помаже у решавању одређених потешкоћа у интерфејсу.

Закључак: Одабир предиктивног учинка пре времена

Последњи корак да се уверите да је грејач довољно јак је да погледате водич за отпорност на корозију или разговарате са стручњаком за материјале да упоредите алтернативе легуре омотача са тачним хемијским, температурним и амбијенталним условима посла. Ово мало, проактивно улагање у науку о материјалима се много исплати тиме што претвара грејач кертриџа из предвидљивог потрошног материјала у поуздан, уграђен-у део процеса. Прави омотач осигурава да се топлотна енергија увек шаље на радни предмет, а сам грејач остаје јак и сигуран суд који може да се носи са окружењем за који је направљен.