Hver er munurinn á bilunarstillingu milli PFA hitara sem er ofhitað í vökva á móti ofhitað í gufu?

Það eru tvær mismunandi aðstæður þegar PFA hitarar ofhitna. Einn er þegar hitarinn er í vökva en varmaflutningurinn er ófullnægjandi (lélegt flæði, óhreint yfirborð, of hár í wattaþéttleika). Hin er þegar hitarinn er í gufu eða lofti (þurr-eldur) vegna lágs vökvastigs. Vegna mjög breytilegs varmaflutningsstuðulls og efnavirkni nærliggjandi miðla eru bilunarhamirnir mjög mismunandi. Við ofhitnun vökva (enn á kafi en illa kældur) hækkar PFA yfirborðshiti jafnt og þétt, venjulega í 180-250 gráður. Bilun á sér stað með aukinni skarpskyggni, rýrnun á innra yfirborði og endanlega tæringu á kjarna - ferli sem tekur daga til vikur. Ef um er að ræða ofhitnun gufu (útsett fyrir lofti eða gufu) hækkar PFA yfirborðshiti hratt (í mínútum) í 300–400 gráður, sem leiðir til tafarlausrar bráðnunar, blöðrumyndunar og skelfilegrar rofs. Ofhitnun í fljótandi fasa er líka minna skelfileg og sýnir viðvörunarvísa (hækkandi yfirborðshitastig, aukið einangrunarviðnám lekur) til að leyfa fyrirbyggjandi lokun. Bilun í gufufasanum er því skyndilegari og líklegri til að menga tankinn.

Bilun í gegndræpi og ofhitnun hægs vökva
PFA hitari á kafi sem starfar við háan wattaþéttleika eða lítið flæði mun hækka PFA yfirborðshitastigið yfir hönnunarhámarkinu (venjulega 110 gráður fyrir langan líftíma, 140 gráður í langan tíma). Við 160–200 gráður brotnar PFA niður með keðjuklippingu og oxun, en hnignunin er takmörkuð við innra yfirborðið (PFA-málmviðmótið) vegna þess að ytra yfirborðið er enn í sambandi við heita vökvann. Vatn og sýrugufur fara í gegnum PFA með auknum hraða (5 til 50 sinnum meiri en við 100 gráður). Málmkjarnan tærir og málmsöltin sem myndast hafa meira rúmmál en upprunalegi málmurinn. Þetta skapar innri þrýsting sem blöðrur PFA innan frá. Blöðra er staðbundin bólga, 5 til 20 mm í þvermál, oft eftir 200 til 1.000 klukkustunda hlýnun. Ef blaðran springur flæðir vökvinn yfir kjarnann og jarðvegsbilun gerist strax. Eða kjarninn tærist í burtu án þess að mynda blöðrur og myndar opna hringrás (hitari hitar ekki) án mengunar.

Signs of warming of the liquid: (1) Increase of surface temperature detected by external thermocouple or infrared camera. A heater that ran at 105 degrees for years is now running at 125 degrees with the same output and flow. (2) Insulation resistance decreasing from >1.000 MΩ til 100–500 MΩ innan vikna sem gefur til kynna að raka komi inn við snertingu. (3) Náttúrulegt PFA (gegnsætt) í hlutanum sem er á kafi mun mislitast í brúnan/brúnan lit. (4) Lítið loftbólur á yfirborði hitarisins meðan á notkun stendur (staðbundin suða við PFA yfirborðið sem gefur til kynna yfirborðshita yfir 100 gráður). Rekstraraðilar hafa daga til vikur til að bregðast við með því að draga úr orku eða þrífa hitara.

Gufuofhitnun: Thermal Runaway Bilun, hröð
Varmaflutningsstuðull fyrir PFA hitara lækkar úr 500–5.000 W/m²·K (vökvi) í 10–50 W/m²·K (gufa/loft) þegar gufa eða loft kemst í snertingu við hitarann ​​(vökvastig lækkar undir hitaranum). Fyrir hitara með aflþéttleika 3–5 W/cm2 hækkar hitastig PFA yfirborðs úr 100–110 gráðum upp í 250–400 gráður á 1–5 mínútum. PFA bráðnar mjög auðveldlega við 250-300 gráður (bræðslumark 305-315 gráður). Við 300 - 350oC er fjölliðan í seigfljótandi fljótandi ástandi. Þyngdarkrafturinn dregur bráðna PFA niður eða út og útsettir málmkjarnann fyrir gufuumhverfinu. Hröð oxun (í lofti) eða tæringu (í sýrugufu) á óvarnum kjarna leiðir venjulega til opins hringrásar eða jarðtengingar innan 30 sekúndna til 5 mínútna frá útsetningu. Niðurbrotið er skelfilegt: PFA hlífin er skemmd og bráðin fjölliða getur lekið inn í tankinn og mengað vöruna.

Warning indicators of vapour overheating: (1) Heater is on yet tank liquid level is obviously low (operator observation) . (2) A strong burnt or bitter smell (due to PFA decomposition products, mainly fluorocarbon gases). (3) Smoke or vapour escaping from the tank above the heater site. (4) Insulation resistance of the heater lowers from >1.000 MΩ til<10 MΩ in seconds to minutes. By the time a warning is detected the heater is usually already damaged beyond repair. This is achieved by level monitoring and interlocks to de-energise the heater when the liquid level falls below the minimum point of submersion.

Samantekt á samanburðarbilunarham
Færibreyta Liquid Super HeatSteam Ofhitnun (þurr-eldur)
Dæmigert yfirborðshiti PFA 160-220 gráður 300-400 gráður
Tími til bilunar (frá upphafi ofþenslu)Daga til vikur 1-10 mínútur
Helstu rýrnunarkerfi Gegndrættarhröðun + rýrnun innra yfirborðs Magnbráðnun + niðurbrot fjölliða
Bólga (blöðrur) Tilvik bilunar Þvermál 5-20 mm Slíður bráðinn, lafandi eða molnaður; kjarni berskjaldaður
Insulation resistance development>1.000 MΩ til<10 MΩ gradual change over 100-500 hoursQuick decline to <1 MΩ in seconds of core exposure
Hitari lítur enn út fyrir að virka?Já, en ekki eins vel Nei (opið hringrás eða jarðtruflanir)
Hætta á baðmengun Lítil (tæringarkjarna kopar/nikkelsölt) Mikil (bráðnir PFA dropar + kjarnamálmar)
Viðvörunarmerki: Yfirborðshitahækkun, mislitun, freyðandi, lykt, reykur, lítið vökvamagn
Viðbragðstími rekstraraðila Vikur eða dagar Sekúndur til mínútur (oft of seint)
Niðurstöður skoðunar eftir bilun Slíðurþynnur, hvítar/grænar tæringarvörur við þynnuna Hrunið saman eða ekkert slíður, svartur málmkjarni, kulnuð leifar
Ráðlögð forvarnir Minnka wattaþéttleiki Bæta flæði Hreint mælikvarða
Auðkenning og aðgerð á sviði
Misheppnað PFA slíður sýnir ofhitnunarhaminn eftir bilun í hitara. Blöðrur eru staðbundnir upphækkaðir blettir sem stafa af ofhitnun vökva og finnast mjúkir miðað við PFA í kring. Skerið þynnuna: í þurru holi með hvítum eða grænum tæringarvörum (málmsöltum). PFA við hliðina á þynnunni er mislitað (brúnt) en óskemmt. Gufan ofhitnar og bráðnar eða fellur slíðrið saman. Á heitasta svæðinu gæti PFA vantað alveg, eða lækkað niður (þyngdaraflstefna). Málmkjarninn er svartur (oxun) eða hefur græna/bláa tæringu (sýruárás). Bilunin er auðvitað hrikaleg.

Vökvastig og yfirborðshiti hitari eru mældir til fyrirbyggjandi viðhalds. PFA hitari sem keyrir í vökva við 90 gráður ætti að hafa yfirborðshitastig 95-110 gráður (fer eftir wattaþéttleika og flæði). Ef yfirborðshiti er 15 C hærra en grunnlína við sömu notkunarskilyrði, athugaðu hvort það sé óhreinindi eða minnkun flæðis áður en ofhitnun heldur áfram. Ef vökvastigið fer niður fyrir hitarann ​​af einhverjum ástæðum skal slökkt á-straumi innan 5 sekúndna. Svifrofi með 2-3 sekúndna tímatöf er nóg og meiri seinkun er hætta á ofhitnun gufu. Treystu aldrei rekstraraðila til að horfa á sjálfvirka læsingu á lágu stigi.

Ályktun: Ofhitnun vökva varar við, ofhitnun gufu gerir það ekki
PFA hitari sem hefur ofhitnað í vökva bilar hægt (daga til vikur) vegna blöðrumyndunar vegna innri þrýstings og hefur greinanlegar viðvörunarmerki (hækkandi yfirborðshiti, minnkuð einangrunarþol, mislitun). Rekstraraðilar hafa tíma til að bregðast við. Bilunarháttur hitara sem er ofhitaður í gufu (þurr-eldur) er hröð (mínútur) með bráðnun og skelfilegu fallhlíf og gefur nákvæmlega enga viðvörun-þegar lykt eða reyk greinist, eyðist hitarinn. Sjálfvirk stigskynjun þarf með samlæsingu til að loka fyrir rafmagn til að koma í veg fyrir ofhitnun gufu. Rétt val á vattaþéttleika (minna en eða jafnt og 3 W/cm² fyrir flesta vatnsþjónustu), viðeigandi flæði og reglulegt yfirborðshitaeftirlit getur komið í veg fyrir ofhitnun vökva. Verkfræðingar rannsaka ótímabært Ef um bilun í PFA hitara er að ræða skal athuga hvers konar ofhitnun átti sér stað. Ef blöðrur án þess að bráðna, var hitari ofhlaðinn í vökva. Ef bráðnun eða slíður hrynur, hitari þurreldaður.