Hvers vegna ættir þú að forðast að nota málmslönguklemma beint á kalda hluta PFA-hitara í röku umhverfi?

Kaldi hluti PFA-hitara, þ.e. svæðið fyrir ofan vökvalínuna þar sem fjölliðahúðin hylur rafmagnslokið, virðist vélrænt traustur og ónæmur fyrir umhverfisárásum. En í rökum aðstæðum gefa málmslönguklemmur, sem hertar eru beint á þessum kalda hluta, fyrirsjáanlega bilunarröð. Klemman beitir staðbundnum þjöppunarkrafti á PFA, sem sýnir seigjuteygjanlegt skrið við stofuhita. PFA rennur í burtu frá klemmunni á vikum til mánuðum, lækkar klemmukraftinn og myndar lítið bil. Rautt loft fer inn í þetta op og þéttist á kælir málm endanum inni. Raki sem festist í einangrun leiðir til rafspors, minnkunar á einangrunarviðnámi og á endanum jarðvandamál. Bilunaraðferðin er lúmsk. Hitarinn er notaður reglulega þar til lekastraumurinn fer yfir akstursþröskuldinn, mörgum mánuðum eftir að klemman er sett á.

Aflfræði skríðaslökunar og bilamyndunar
PFA hefur togstuðul sem er um það bil 600–800 MPa við 20–40 gráður en skríður töluvert undir stöðugu þrýstiálagi. Hefðbundin drifslönguklemma fyrir orma-, sem er hert að togi 2–3 N·m, hefur 5–10 MPa snertiþrýsting á PFA-yfirborðið, sem er verulega yfir langtíma-þjöppunarstyrk fjölliðunnar. Aðal skrið á PFA undir klemmubandinu á sér stað á fyrstu 24 klst. eftir uppsetningu klemmunnar og leiðir til taps á þykkt um 0,1 til 0,3 mm. Síðari aukaskrið, á hægari hraða, á sér stað í 500 til 1.000 klukkustundir (3 til 6 vikur) sem leiðir til heildarþykktarminnkunar um 0,3 til 0,8 mm, allt eftir hitastigi og rakastigi. Þetta skrið gengur ekki til baka. Klemmubandið er úr ryðfríu stáli eða sinkhúðuðu kolefnisstáli og mun ekki skríða. Þetta hefur í för með sér tap á klemmukrafti. Klemman, sem upphaflega var hert til að tryggja vatnshelda innsigli, verður nógu laus til að geta hreyfst frjálslega á PFA slíðrinu eftir 2–4 mánaða raka notkun.

Bilið undir klemmunni er ekki jafnt. Hámarks skrið á sér stað nálægt brúnum klemmubandsins, sem myndar mjókkandi bil sem virkar sem háræðavökvi. Hitahjólreiðar (kalda svæðið hitnar þegar vélin er í gangi og kólnar þegar svo er ekki) sogar rakt loft inn í þetta bil og skilar raka. Ein 24 klst hringrás með 80% raka við 30 gráður með hitari á í 8 klst getur fært 0,5–1,0 milligrömm af vatni í bilið. Í meira en 100 lotum safnast raki við rafmagnssnerturnar á köldu svæðinu. PFA slíðið sjálft er ógegndræpt í köldu hlutanum (hitastig < 60 gráður), hins vegar leyfir bilið undir klemmunni beina leið um fjölliða hindrunina.

Rafmagnsmæling og sundurliðun einangrunar
Rafefnafræðileg rakning hefst þegar raki fer yfir klemmuna (sem gæti verið jarðtengd ef hún snertir tankinn) að innri málmlokinu. Lekastraumur flæðir í gegnum rakafilmuna þegar beitt spenna (120-480 VAC) er til staðar. Jafnvel þótt lekastraumurinn sé samfelldur við 0,5 mA leiðir það til staðbundinnar upphitunar sem kolefnir lífræn mengunarefni á PFA yfirborðinu. Kolsýrðu leiðirnar hafa lægri viðnám, því eykst straumurinn og ferlið hraðar. Einangrunarviðnám milli hitaeiningarinnar og jarðar lækkar úr > 1.000 MΩ í < 10 MΩ eftir 200 til 500 klukkustundir frá fyrstu rakainngöngu. Jarðbilunarrof (GFCI) leysir út við 5-30 mA leka og slær hitaranum af. Í aðstöðu sem ekki er vernduð af GFCI getur lekastraumurinn varað þar til málmklemman eða klemman tærist í gegnum að því marki að opið hringrás eða eldhætta skapast.

Vandamálið er alvarlegast í rafhúðun og efnavinnslustöðvum þar sem rakastig umhverfisins er yfir 70% og sölt eða súrþoka er ríkjandi. Raki sem brúar til málmloksins flýtir fyrir tæringu málmlokans af klóríðjónum frá nálægum málmböðum. Ryðfrítt stálklemman sjálf mun ekki tærast, en kopar- eða nikkelskautarnir inni á köldu svæðinu munu tærast hratt í nærveru klóríðs-hlaðnum raka. Athugun á hitara sem hafa mistekist með þessu kerfi sýnir undantekningarlaust grænar tæringarafurðir úr kopar á endanum og hvíta eða brúna útfellingu á innra yfirborði PFA undir staðsetningu klemmunnar-bein merki um rakaíferð á klemmustaðnum.

Valkostir við beina málmklemmufestingaraðferðVélrænt öryggi Áreiðanleiki rakaþéttingar Hentar fyrir rakt umhverfi
Málmslönguklemma beint á PFA Miðlungs (upphaflega) Slæmt (brotnar eftir skrið) Ekki viðeigandi
Strip, PFA/PTEE-fóðruð með málmklemmuHóflega (minni skrið) Miðlungs (fóðrið minnkar en eyðir ekki bilinu) Jaðarleg; athuga ársfjórðungslega.
Klemma (PVDF eða PFA) plastHóflegt (lítið skrið á PFA) Í meðallagi (plast-á-plasti dregur úr háræðavökva) Miðlungs raki
Compression fitting with elastomeric seal (e.g., EPDM or FKM)HighExcellent (seal accommodates creep)Recommended for >70% RH
Hitasamdráttarslöngur yfir klemmu, límfóðruð Lágt (aðeins innsigli) Gott (fyrst) Hitasamdráttur skríður, með tímanum missir það innsigli
PFA stígvél mótuð eða ending ofmótuð High Excellent (engin vélræn klemma nauðsynleg) Best fyrir háan raka og skola niður
Ryðfrí klemma með sílikonpúða (2 mm)Hátt Gott (30-50% þjöppun púða, frásog skríða) Mælt er með; skipti um púða árlega
Bestu starfshættir fyrir uppsetningu í rakt ástand
Ef setja á PFA hitara í meira en 60% umhverfisraka í meira en 1000 klukkustundir á ári, ætti forskrift að takmarka beinar málmslönguklemmur á kalda hluta PFA hitarans. Mótaður PFA flans eða þjöppunarfesting sem dreifir álagi yfir stórt svæði (að lágmarki 20 mm á breidd) og notar teygjanlegt innsigli (FKM eða EPDM) sem viðheldur þjöppun þrátt fyrir PFA skrið er ákjósanlegasta leiðin til að festa festingar eða stuðningsarma. Þrjár mótvægisaðgerðir draga úr líkum á bilun ef klemma er óhjákvæmileg. Settu 1-2 mm þykkan sílikon gúmmípúða undir alla breidd klemmubandsins. Teygjanlegur bati á púðanum (60–80% þjöppun) bætir upp PFA skrið á 12–18 mánuðum. Í öðru lagi, áður en púðinn er festur á, skaltu setja lítið lag af raffitu (kísil-miðað) á PFA yfirborðið; fitan lokar smásæjum sprungum og hindrar rakaflutning. Í þriðja lagi, eftir að hafa verið hert, skaltu innsigla klemmubandsbrúnirnar með raka-herðandi RTV sílikoni til að mynda aukahindrun gegn innkomu raka lofts. Ekkert af þessum mótvægisaðgerðum er eins gott og einfaldlega að fjarlægja málmklemmuna. Tilgreindu innbyggða festingarfestingar eða flansa sem útiloka allar klemmufestingar á köldu hlutanum fyrir nýjar hitaraforskriftir. Aukakostnaður við mótaðan krappi (20-50) í samanburði við jarðbilunarbilun í costofu sem slekkur á ferlilínu í fjórar klukkustundir(20-50) í samanburði við jarðbilun í costofu sem slekkur á ferlilínu í fjórar klukkustundir (2,000-2,000).

Ályktun: Klemmur Bow to Creep og Raki sameinuð
Málmslönguklemmur sem eru í snertingu við kalda hluta PFA hitara mistakast í rökum stillingum þegar PFA rennur undir viðvarandi þjöppun og skilur eftir bil sem flytur raka til rafmagnsloka. Greiningin er erfið þar sem bilunin kemur venjulega fram 3-12 mánuðum eftir uppsetningu. Rekstraraðilinn mun venjulega skipta um hitara án þess að greina klemmuna sem rótarástæðuna og fjöldi bilana mun fylgja. Lausnin er að tilgreina klemmu-lausa festingu með mótuðum flönsum, þrýstifestingum með teygjuþéttingum eða plastklemmum sem líkja eftir skriðhegðun PFA. Þó að hægt sé að lengja líf núverandi uppsetningar með því að skipta út málmklemmum fyrir sílikon-bólstraðar klemmur og þétta brúnirnar, er hættan ekki útilokuð. Á hverjum stað þar sem hlutfallslegur raki er stöðugt yfir 70% ætti að líta á allar klemmur á köldu hlutanum sem bráðabirgðafestingu sem ætti að skipta út á 12 mánaða fresti, óháð ástandi þess. Besta-lausnin til lengri tíma er að láta hitaraframleiðandann bjóða upp á innbyggða uppsetningareiginleika svo engar klemmur séu nauðsynlegar á staðnum.