Зашто ПТФЕ грејачи одмах покваре када ниво течности опадне: Разумевање оштећења при сувом{0}}паљењу?

Једна од најгорих ствари која се може десити у фабрици за хемијску прераду је када се ниво течности у загрејаном резервоару нагло спусти. Циркулациона пумпа се поквари, вентил за пренос остаје затворен или је пропуштен корак допуњавања. Грејач остаје укључен, али део елемента је сада отворен за ваздух. Скупи ПТФЕ урањајући грејач може се заувек покварити за само неколико минута, или чак секунди. Брзина којом ствари крену наопако често не одговара догађају. Ако не знате много о границама флуорополимера, могло би изгледати чудно да се тако брзо загрева.

Одговор има везе са основном физиком преноса топлоте и чињеницом да ПТФЕ не подноси топлоту као метали. Суво{1}}паљење је када хлађење нагло престане, што доводи до топлотног одласка и брзог пораста температуре омотача.


Термални баланс при раду под водом
Када ПТФЕ урањајући грејач ради нормално, он ради у топлотном систему који је веома добро избалансиран. Елемент отпора претвара електричну енергију у топлоту. Топлота се креће кроз компримовану изолацију, а затим кроз ПТФЕ омотач пре него што уђе у течност око њега.

У поређењу са ваздухом, киселине, алкални раствори и купке за облагање имају већи топлотни капацитет и нижу топлотну проводљивост. Они су добри у преузимању топлоте и удаљавању од површине грејача конвекцијским струјама. Због тога, температура спољашњег омотача остаје само нешто виша од температуре течности, чак и ако унутрашњи отпорни елемент може да ради много топлије.

Ова константна евакуација топлоте одржава температуру омотача безбедно испод горње границе употребе материјала, која је обично између 200 и 260 степени Целзијуса, у зависности од формулације. Грејач је направљен са идејом да хлађење потапањем увек буде ту.

Шта се дешава када изгубите контакт са течношћу
Када течност престане да покрива део грејача под напоном, почиње суво{0}}паљење. Темпо којим се топлота ствара унутар остаје исти. Елемент отпора и даље добија пуне вати електричне енергије. Али начин на који се топлота уклања много се мења.

Ваздух је лош проводник топлоте и има веома ниску густину и топлотни капацитет у поређењу са течностима. Природна конвекција ваздуха може одузети само малу количину топлоте у поређењу са течном конвекцијом. Резултат је огромна неравнотежа: топлота се увек ствара, али се не ослобађа брзо.

Ова неусклађеност доводи до тога да се ствари брзо загревају. Температура омотача одмах почиње да расте. У стварности, ПТФЕ грејач који је у потпуности напајан и изложен ваздуху може да достигне опасне температуре за мање од 60 секунди, што је много брже него што већина оператера мисли. Успон може бити стрм и десити се само на једном месту, баш на месту где је изгубљена течност.

Прелазак температурних граница за ПТФЕ
Када температура омотача пређе ПТФЕ опсег непрекидног рада, материјал почиње да се распада. ПТФЕ не функционише добро са заиста врућим површинама као што то раде грејачи са металним-плаштем.

Прогресија неуспеха обично иде одређеним редоследом:

Омекшавање: Како се температура приближава горњој граници полимера, он почиње да губи снагу.

Пликови: Гасови који су заробљени или под стресом унутар тела могу изазвати оток или појаву мехурића у одређеним областима.

Пукотине и деформације: Структурални интегритет омотача опада, што може довести до његовог цепања или распадања.

Излагање унутрашњих делова: Ако је заштитна баријера сломљена, унутрашња изолација и отпорна жица могу бити изложени, што може изазвати кратки кратки спој или катастрофално прегоревање.

Овај процес се може догодити брзо јер пораст температуре сам по себи убрзава процес. Када ПТФЕ постане мекши, његова способност преноса топлоте може варирати, што може још више повећати температуру у одређеним областима и узроковати топлотни бијег.

С друге стране, метални{0}}грејачи понекад могу да издрже кратко суво-паљење јер метали попут нерђајућег челика могу да поднесу много веће температуре без квара. ПТФЕ је јак зато што може да одоли хемикалијама, а не зато што може да поднесе високе температуре.

Зашто је оштећење од сувог{0}}печења често тихо
Неки људи мисле да ће суво{0}}паљење изазвати дим, мирис или споре сигнале упозорења пре великог квара. Код ПТФЕ грејача, квар се може догодити брзо и без упозорења. Могуће је да се прегревање деси унутра пре него што се појаве јасни знаци тога споља.

Већину времена, грејач је отишао предалеко да би се поправио временом када је деформација или пуцање приметно. Пошто електрична снага остаје иста током инцидента, заштитни уређаји се можда неће активирати осим ако нису посебно направљени да реагују на превисоку температуру или губитак нивоа течности.

Овај сценарио квара је посебно опасан у системима који се не надгледају јер нема раног упозорења.

Како да знате да ли имате суво{0}}оштећење при паљењу
Проналажење режима квара за ПТФЕ грејаче на суво{0}паљење генерално показује очигледне физичке знаке. Најчешћи знак је оштећење које је прилично локализовано у близини старе течне линије. Део који је под водом је и даље чврст и структурно здрав, али део који је изнад воде се очигледно распада.

Уобичајени визуелни знаци су:

Затамњење или промена боје на одређеној висини

Површине омотача које имају пликове или мехуриће

Ломљење или цепање дуж изложеног подручја

Потпуно топљење или распадање дела који није покривен

Линија између неоштећених и оштећених делова често се поклапа тачно са нивоом течности у тренутку излагања, што је јак знак проблема.

Суво{0}}Печење као најбржи начин за неуспех
Најбржи начин да се поквари ПТФЕ урањајући грејач је да се осуши{0}}испалите. Принципи су једноставни: када стално додајете електричну топлоту, а затим изненада изгубите течно хлађење, температура омотача расте брзо и више од онога што материјал може да поднесе. Када деградација почне, штета се дешава брзо и не може се поправити.

Пошто топлотни квалитети ПТФЕ-а чине да је слаб, једини начин да се заштити је да буде безбедно. Сазнање о томе како брзо прегревање функционише води директно до следећег важног техничког циља: постављања поузданих контрола нивоа течности и блокада како би се спречило да људи буду изложени пре него што термички бег може да почне.