Kako dijagnosticirati PTFE grijač koji ima mjehurić ili mjehurić omotač?

Sada, jednom godišnje, provjerite PTFE potopni grijač koji ste izvadili iz spremnika. Na nečemu što je bila glatka bela površina, videćete izdignuti plikovi ili mekani mehurići. Ovo nije površinski nedostatak. To je vidljiva, krajnja dijagnoza. PTFE omotač se odvojio od unutrašnjeg jezgra i ispod se formirao džep plina ili tekućine. Ovaj blister je mjesto velike slabosti, hemijska i električna tempirana bomba koja se mora odmah povući iz upotrebe i zamijeniti.

Ovaj članak je vodič za dijagnozu plikova koji mjehuri od PTFE omotača, temeljnih razloga, potrebnih radnji i važnosti forenzičke analize u nastojanju da se izbjegne ponovna pojava.

Kako izgleda žulj ili mjehur
Blister u omotaču PTFE grijača je lokalizirano odvajanje (delaminacija) PTFE sloja od osnovne strukture, koja može biti metalna grijaća jezgra, zbijena MgO izolacija ili međuvezni sloj. U pravilno napravljenom grijaču PTFE omotač se pritisne ili skuplja vrlo sigurno na jezgru. Kada se formira blister, ta veza je otkazala i stvorena je šupljina koja sadrži plin (ili tekućinu). Na dodir blister može biti čvrst, mekan ili čak kašast. To je mrtva nagrada jer je oštećen integritet grijača.

Žulj je bezglasni, nabujali balon propasti, vizuelni marker smrti za integritet grejača. Nikakvo čišćenje, sušenje ili popravka ne može ga vratiti.

Zašto Blistering? 3 Glavni uzroci
1. Unutrašnji električni luk
Izolacija između žice za prenos struje{0}}i uzemljenog metalnog jezgra se pokvari, što rezultira unutrašnjim električnim lukom. Ovo je često uzrokovano rupom od igle ili napuklinom u MgO izolaciji, često uzrokovanom prodiranjem vlage ili greškom u proizvodnji. Kada udari luk, on isparava mali komad metala (bilo iz žice za grijanje, ili jezgra) i proizvodi visokotemperaturnu eksploziju plina pod visokim pritiskom. Ovaj plin se brzo širi, pokrećući PTFE omotač prema van i stvarajući mjehur. Luk također stvara karboniziranu stazu koja dodatno smanjuje izolacijski otpor.

Tipičan potpis: jedan dobro-definisan blister obično sa crnom ili smeđom diskoloracijom u sredini (zbog karboniziranog PTFE ili metalnih oksida). Grijač je možda u prošlosti aktivirao GFCI ili može imati povremene kvarove na zemlji.

2. Pretjerano pregrijavanje (npr. suva{3}}vatra)
Ako PTFE uranjajući grijač radi na suho{0}}vatru (nije potpuno uronjen u tekućinu), temperatura omotača može porasti znatno iznad svoje bezbedne granice (obično 110-120 stepeni za kontinuirano uranjanje). PTFE će omekšati i početi da se raspada iznad 260 do 300 stepeni. Svaki zrak ili vlaga zarobljena unutar omotača širi se i izbacuje omekšani PTFE. To dovodi do velikog raspršenog plikova ili nekoliko mjehurića u zagrijanom području.

Tipičan potpis: Ogromni, mekani, difuzni plikovi (ili plikovi) na dijelu grijača koji je izložen zraku. PTFE može promjeniti boju (braonkast ili žućkast) i može imati napuknutu/izpucanu površinu. Grejač može i dalje imati kontinuitet, ali će verovatno imati niži izolacioni otpor.

3. Hemijska permeacija i nakupljanje plina-PTFE nije potpuno neprobojan. Određene supstance – posebno sitne molekule poput hlora, fluora, sumporovodika ili nekih organskih rastvarača – mogu prodrijeti kroz PTFE premaz na duži period na povišenim temperaturama. Kada dođu u kontakt između PTFE i metalnog jezgra, mogu reagovati sa zaostalom vlagom ili sa samim metalom, stvarajući gas (npr. vodonik, hlorovodonik). Pritisak izazvan nagomilavanjem ovog gasa polako raslojava omotač. Ovaj postupak može trajati mjesecima ili čak godinama. U početku mjehur može biti mali i tvrd i polako se povećava.

Potpis: Tipično: Mali, čvrsti plikovi, koji se razvijaju bez istorije električnih kvarova ili suve vatre. U suprotnom bi grijač mogao raditi dobro i možda neće biti ometanja na GFCI. U zavisnosti od brzine prodiranja i temperaturnog gradijenta, plikovi mogu biti u hladnoj zoni ili duž uronjene dužine.

Kako dijagnosticirati mjehuraste ovojnice
Korak 1: Vizuelna inspekcija i vođenje evidencije
Izvadite grijač iz spremnika i stavite ga na čist, suh radni prostor gdje ima dovoljno svjetla. Blister se provjerava i evidentira:

Lokacija – Topla zona, hladna zona ili blizu brtve terminala?

Veličina i oblik – jedan pojedinačni blister ili nekoliko? Ili veliki difuzni otok?

Boja bijela, smeđa, crna ili prozirna?

Tekstura – tvrda, meka, mekana ili pukla?

Područje uokolo – Ima li napuklina, napuklina ili promjene boje bilo gdje drugdje na omotu?

Snimljene su fotografije za izvještaj o analizi kvara. Uočava se svako pucanje ili curenje tečnosti iz blistera.

Korak 2: Električno testiranje (Hi-otpor lonca i izolacije)
Električna degradacija na mjestu blistera je potvrđena izvođenjem testa visokog{0}}potencijala (hi-pot) i testa izolacijskog otpora (megger). Grijač je isključen. Meger (500 ili 1000 V DC) je pričvršćen između strujnih vodova i vanjskog uzemljenja. Otpor izolacije se mjeri laganim guranjem na blister pomoću ne-neprovodnog uređaja (npr. drveni tipl). Ako blister sadrži provodljivi plin ili vlagu, otpor bi mogao drastično pasti pod pritiskom. Hi-testiranje na nazivnom naponu grijača (obično 1500 V ili više) često će stvoriti kvar, koji se može posmatrati kao varničenje ili kao dramatično povećanje struje na mjestu plikova.

Upozorenje: Hi-test moraju obaviti kvalifikovane osobe sa adekvatnom sigurnosnom opremom. Kada se blister testira, može puknuti, emitujući dašak potencijalno otrovnog ili neugodnog plina (proizvodi razgradnje PTFE, kao što su fluorovodonik ili perfluorizobutilen). Koristite dovoljno ventilacije i lične zaštitne opreme (rukavice, zaštitne naočare, respirator).

Korak 3: Historijska suva-provjera požara
Ako se sumnja na suhi požar, provjeravaju se procesni zapisnici postrojenja i istorija alarma. Suhi požar je mogao biti uzrokovan niskim nivoom tečnosti, kvarom pumpe ili ljudskom greškom. Plikovi se mogu pojaviti čak i nakon jedne suhe vatrene epizode koja traje nekoliko minuta. Testiranje kontrolnog sistema grijača (ako ima nizak-ograničenje tečnosti) kako biste bili sigurni da radi ispravno.

Korak 4: Analiza obrade fluida
Ako se sumnja na hemijsku permeaciju, procesni fluid (tečnost u koju je grijač bio uronjen) se uzorkuje i analizira na prisustvo sićušnih hemikalija molekularne težine (halogeni, sumporovodik, ugljovodonici male molekularne težine, itd.). Ispituju se radna temperatura i dužina ekspozicije. Neke hemikalije će prožimati PTFE brže od drugih. To je prepoznato. Pogledajte grafikon kompatibilnosti.

Zašto popravka na terenu nije izvodljiva
Izgorjeli PTFE omotač ne može se sigurno fiksirati na terenu. Razlozi su:

Gubitak integriteta veze - raslojavanje znači da PTFE više nije u intimnom dodiru sa jezgrom. Blister se može proširiti ili prsnuti, izlažući unutrašnje električne komponente korozivnoj procesnoj tekućini.

Smanjena dielektrična čvrstoća - Stanji PTFE na blisteru ne može izdržati toliki napon. Dolazi do kvara na struji.

Skrivena oštećenja Plikovi mogu biti vidljivi vrh ledenog brega većeg područja delaminacije ili karbonizacije.

Toksičnost Gas u blisteru može sadržavati produkte razgradnje PTFE i štetan je. Blister se može probušiti ili popraviti i ovi plinovi se oslobađaju.

Nema sigurnih popravki na terenu. Grijač mora biti označen i zamijenjen, a neispravna jedinica vraćena proizvođaču na forenzičku analizu uzroka kako bi se osiguralo da se ne ponovi.

Sigurno rukovanje i odlaganje:
U slučaju PTFE grijača sa mjehurima:

Nemojte namjerno bušiti ili stiskati blister - Može puknuti i ispustiti smrtonosni plin.

Nosite neophodnu LZO - rukavice otporne na hemikalije, zaštitne naočare ili štitnik za lice i respirator sa patronama za organsku paru/kiseli gas ako je ventilacija neadekvatna.

Prijevoz u zatvorenoj vrećici - Stavite grijač u tešku- plastičnu vrećicu, zatvorite vrećicu i označite je "Neispravan PTFE grijač – Blister – Potencijalno otrovan sadržaj."

Odlaganje prema lokalnim zahtjevima - PTFE otpad može se spaliti u postrojenju opremljenom za rukovanje halogeniranim polimerima. Ne gori na otvorenoj vatri, oslobađa opasna isparenja (fluorovodonik, fosgen).

Analiza osnovnog uzroka kako bi se izbjeglo ponavljanje
Potrebno je zamijeniti grijač, a zatim obaviti vještačenje kako bi se utvrdilo šta je tačno izazvalo peckanje. Proizvođač (ili nezavisna laboratorija) obično će:

Izrežite poprečne presjeke preko blistera za mikroskopski pregled.

Gasna hromatografija-masena spektrometrija (GC-MS) analiza gasa u blisteru.

Pogledajte grijaći element iznutra u potrazi za tragovima luka, pregrijavanja ili korozije.

Provjerite električne zapise i uslove procesa.

Nalazi ukazuju na korektivne radnje:

Ako luči - Poboljšajte zaštitu od vlage, nadogradite na grijač boljeg kvaliteta ili instalirajte zaštitu od zemljospoja.

Ako suvi{0}}požar – instalirajte graničnik za niski-nivo tečnosti, dodajte zvučni alarm ili uputite operatera.

Ako hemijska permeacija - Odaberite drugi materijal za grijanje (npr. PFA, koji ima manju permeabilnost od PTFE), snizite radnu temperaturu ili koristite dvostruko zatvoreni grijač.

Praktični primjer: Blister grijača u hromiranoj posudi
PTFE uranjajući grijač u kadi sa oštrim hromiranjem (hromna kiselina i Hf u tragovima) nakon 18 mjeseci rada razvija mali, tvrdi blister. Blister je u vrućoj zoni, ali grijač nikada nije ložen na suho i nije aktivirao nikakvu električnu zaštitu. Hi-test pokazuje kvar na blisteru. Hemijsko ispitivanje kupke pokazalo je da je prisutna fluorovodonična kiselina (HF) i da je poznato da HF polako prožima PTFE. Gas u blisteru se prepoznaje kao vodonik i silicijum tetrafluorid (iz interakcije HF sa MgO izolatorom). Razlog je penetracija hemikalija. Korektivna akcija je zamjena PTFE grijača grijačem sa PFA-obloženim grijačem (smanjena propusnost) i smanjenje temperature kupke sa 80 stepeni na 70 stepeni gdje je to izvodljivo.

Zaključak: Jasan, neopoziv neuspjeh
Puna PTFE omotača je trenutni, o-o kojem se ne može pregovarati, katastrofalan kvar. Jedini siguran način djelovanja je brza zamjena i forenzička istraga kako bi se utvrdio osnovni uzrok. Plik može nastati unutrašnjim lukom, intenzivnim pregrijavanjem (suva{3}}vatra) ili odloženim hemijskim prodiranjem. U svim okolnostima integritet električne izolacije i mehanička čvrstoća omotača su nepovratno oštećeni. Popravka na terenu nije moguća i rizična. "Najopasnija greška je ona koju možete vidjeti, ali je ne možete popraviti. Identificiranjem blistera kao terminalnog stanja, bezbedno stavljanje grijača iz rada i dovršetak sveobuhvatne analize uzroka može spriječiti buduće kvarove i vratiti proces u sigurno stanje.