Зашто би требало да избегавате да користите ремене за жичану ужад директно на ПФА грејачу током инсталације да бисте спречили пуцање удубљења?

Велики ПФА грејачи, посебно дуги и тешки грејачи (2-3 м дужине, 10-20 кг тежине) се обично подижу и постављају у резервоар помоћу привезница или ланчаних дизалица од стране инсталатера. Директан контакт између челичне жичане ужади и ПФА омотача изазива локално високо напрезање притиска. Контактна површина жичаног ужета (појединачне жице пречника 1-2 мм) је минимална и ствара притиске од 10-50 МПа под тежином грејача. Граница течења ПФА при притиску на собној температури је око 12-15 МПа. Жичано уже прави удубљења на површини ПФА стварајући трајну деформацију која је видљива као жлебови или ознаке. Ова удубљења обезбеђују концентрације напона које делују као иницијална места за пукотине током каснијег температурног циклуса или излагања хемикалијама. Пукотине расту од тачке депресије кроз ПФА зид узрокујући прерано урушавање. Безбедан метод је коришћење платна (најлонска или полиестерска трака, минимално 50 мм ширине) или подстављених греда за подизање. Никада не дозволите било какав контакт привезница жичаног ужади са ПФА. Налази на терену показују да су грејачи са подизањем жичаног ужета имали 3-5 пута већу стопу иницирања пукотина на местима удубљења него грејачи који су подигнути од тканине.

Понашање удубљења и развој пукотина
Када жичано уже (пречник 6 мм, структура 6×19) носи тежину грејача од 15 кг, сила се распоређује на контактне тачке. Контактна површина једног омотача је обично 50-200 мм2. Напон притиска је 0,5–3,0 МПа испод границе попуштања. Али грејач не остаје статичан током подизања. Љуљање, ударци и неравномерна расподела оптерећења стварају вршна локализована напрезања 3-10 пута у просеку. Пролазни удар (потрес подизања) од 50 кг на контактну тачку жице од 1 мм 2 производи 500 МПа-далеко више од тлачне чврстоће ПФА. ПФА се пластично деформише и оставља трајну депресију дубине 0,1-0,5 мм. Брза деформација је изазвала очвршћавање полимера на дну удубљења и микропукотина. Зид је локално истањен удубљењем . Удубљење од 0,3 мм у зиду од 2,0 мм смањује преосталу дебљину на 1,7 мм.

ПФА набубри и сабија се при узастопном термичком циклусу (грејач искључен/укључен). Удубљење је концентратор напона са теоретским фактором концентрације напона (Кт) од 3–10, у зависности од оштрине удубљења. Глатко удубљење (Кт ≈ 3) повећава номинални термички напон (2–4 МПа) на 6–12 МПа, приближавајући се граници течења. Оштро удубљење (Кт≈8) повећава напон на 16–32 МПа, што је више од границе течења и доводи до појаве пукотина. Пукотина се шири кроз дебљину зида од дна удубљења обично у 100–1000 термичких циклуса. У хемијском окружењу, лом је подстакнут пуцањем под стресом околине (ЕСЦ). Грејач који би могао да издржи 10.000 циклуса без удубљења могао би да поквари у 500 циклуса ако би имао удубљење жичаног ужета.

Исправни начини подизања
Метода подизања Контактни притисак (типично, МПа) Ризик од удубљења Брзина настанка пукотине (у поређењу са платненом ременом) Препоручено за Вас
Wire rope sling (6 mm) straight 10-50 (immediate), >100 на контакту Веома високо 3-5× више Никад
Ремен од жичане ужади са гуменим цревом (10 мм зид) 2–5 Средњи (цријево се стисне, али жица може прорезати) 2–3× већа Само привремено
Директна ланчана ремена 20–100Веома висока 5–8 пута већа Никада Најлонска ремена (ширина 25 мм) 0,5 – 1,0 Ниска 1,0× (основна) мало лагано загревање
Најлонска трака (ширина 50 мм) 0,2–0,5 Веома ниска 0,8-1,0кСтандардна за већину грејача
Специјална подстављена греда за подизање<0.1 Negligible <0.5×Heavy, long, or crucial heaters
Вакумска подметача за подизање бр. (није у контакту) Нема 0× Само равни глатки делови
Ремен од тканине, обложен ПТФЕ или ПФА 0,2–0,5 Веома ниско 0,8–1,0× Хемијске биљке (избегавајте контаминацију)
Инспекција и санација
Пажљиво проверите плашт пре уградње да ли је ПФА грејач подигнут привезицама за жичано ужад. Користите увећање од 5-10 к и јако светло. Тражи:

Видљива удубљења или жлебови (померајте врхове прстију преко површине, удубљења су опипљива)

Избељивање стреса (беле или замагљене мрље око удубљења узроковане микропукотинама)

Подигнуте неравнине или измештени материјал на ивици удубљења

Свако оштећење веће од 0,2 мм или избељивање под притиском је разлог за одбијање грејача. Грејач са минималним површинским ознакама (дубине 0,1 мм, без бељења) би могао бити прикладан за услуге ниског стреса (<80°C, no thermal cycling), but should be monitored. Any heater showing any visible indentation should be rejected for critical service. The cost of a replacement heater (500-2,000) is far less than the cost of a failure due to a wire rope dent (5,000-50,000 in downtime and product loss).

Две методе санације ублажавају ризик у одсуству одбацивања: (1) Исполирајте подручје удубљења финим брусним папиром (400-600 гранулације) да бисте уклонили напрегнуто бељење и загладили грубе ивице. Полирање плитко (дубина реза < 0,1 мм). (2) Ставите комад ПФА или ПТФЕ траке на удубљење да служи као секундарна баријера. Ниједна санација не враћа пуну снагу. Грејач је под повећаним ризиком.

Теренска истраживања
Шест идентичних ПФА грејача (2,5 м дужине, 12 кг, 2,0 мм зида) стављено је у шест резервоара за облагање у хемијској компанији. Три грејача су подигнута помоћу најлонских трака (ширина 50 мм). На захтев инсталације три грејача су подигнута жичаним ужадима (пречник 10 мм). Сви грејачи су радили на 85 степени у 15% Х2СО4 са дневним термичким циклусом (25 степени до 85 степени). Након 18 месеци, сва три грејача подигнута жичаним ужетом показала су пукотине на местима удубљења што је потврђено падом отпора изолације (<10 MΩ) and ocular inspection. Two failed in a big way (ground fault). The three heaters, raised using nylon slings, were free of fractures and had an insulation resistance >200 МΩ. Објекат је променио начин уградње како би спречио употребу жичаних ужади и наметнуо употребу привезница од тканине за све инсталације ПФА грејача. Стопа неуспеха је пала на скоро нулу.

Закључак: ПФА ременице за жичану ужад нису дозвољене
Привезнице за ужад не смеју бити у директном контакту са ПФА грејачем током инсталације. Висок локализован притисак на притисак (10-100+ МПа) изазива трајна удубљења која делују као концентратори напона који смањују животни век топлотног циклуса за 70-90% и иницирају пукотине које се шире кроз зид. Никада не користите привезнице од тканине (најлонске или полиестерске траке, минималне ширине 50 мм) или подстављене греде за подизање. Тамо где ограничења простора захтевају употребу жичаног ужета или ланчаних привезница, ремен треба да буде подстављен гуменом или силиконском подставом, дебљине најмање 10 мм и затезање сведено на минимум. Чак и са подставом, проверите да ли постоје удубљења пре инсталације. Не вреди ризиковати грејач од 1.000 за ремен од 20 жица. Начин уградње је једнако важан за животни век грејача као и спецификација материјала. Укључите методе подизања у документе о набавци и обучите инсталатере неколико минута неге у време монтаже штеди месеце непотребног застоја. Жичано уже и ПФА не иду заједно. Ако остави траг, то значи да је грејач осуђен на рано квар.