PTFE 浸漬ヒーターは過熱時のシャットダウンに耐えられますか?{0}}

金曜日の夜、化学プラントでポンプの故障が発生した。 5 kW PTFE 浸漬ヒーターは、循環なしのタンク内で動作し続けました。最終的に高温遮断装置が作動し、ヒーターが停止しました。月曜日の朝、メンテナンスチームはカットアウトをリセットし、ヒーターを再起動しました。約6時間正常に動作しましたが、再びトリップしました。ヒーターを取り外してテストしたところ、-絶縁抵抗は 500 MΩ から 22 MΩ でした。過熱イベントにより、リセットでは元に戻せないダメージが発生しました。

過熱によるシャットダウンは保護措置であり、障害ではありません。{0}しかし、シャットダウンを引き起こしたイベント-流量の喪失、液面の低下、または過剰なワット密度-は、保護が作動するまでにすでに損傷を引き起こしている可能性があります。ヒーターが回復できるかどうかは、高温で動作した時間、温度がどのくらい上昇したか、イベント前の PTFE の状態によって決まります。

高温イベント中に何が起こるか{0}}

高温遮断機能が作動すると、ヒーターへの電力供給が停止します。{0}シースが冷え始めます。現象が-数秒から数分-程度の短いものであれば、PTFE は柔らかくなったものの、永久には劣化しなかった可能性があります。イベントが長時間-時間-続いた場合、PTFE に膨れが生じたり、亀裂が入ったり、分解したりした可能性があります。

PTFE の損傷閾値は、短期間の暴露では約 260 度です。-その温度を超えると、ポリマーが分解し始め、有毒なフュームが放出され、構造の完全性が失われます。この温度よりも低いが、連続使用限界である 110 ～ 120 度を超えると、ポリマーが軟化し、膨張し、クリープ現象が発生する可能性があります。損傷は時間の経過と繰り返しの暴露により蓄積されます。

過熱の重大性と PTFE 回復の可能性-

イベント直後の-検査

過熱によるシャットダウン後は、使用を再開する前にヒーターを検査する必要があります。{0}検査にはシースの目視検査、絶縁抵抗試験、抵抗測定が含まれます。

変色、水膨れ、変形がなく、無傷に見える鞘は、軽度の事象を生き延びた可能性があります。 100 MΩ を超える絶縁抵抗は、湿気や汚染が MgO に到達していないことを示します。抵抗値が銘板の 5% 以内であれば、要素が無傷であることを示します。

変色している​​{0}}特に茶色または濃い色のバンド-は、高温にさらされています。 PTFE が軟化して再硬化し、内部応力が発生した可能性があります。- 10 ～ 100 MΩ の絶縁抵抗は湿気の侵入を示しますが、ヒーターが乾燥すると元に戻る可能性があります。

水疱、ひび割れ、または柔らかく粘着性のある感触のあるシースは、永久的な損傷を受けています。ヒーターは回収するのではなく、交換する必要があります。

イベント後の検査結果と回復に関する推奨事項-

湿気の影響を受けたヒーターを乾燥させる-

-温度超過イベントの原因が一時的な状態-、ポンプの一時的な故障、一時的なレベルの低下-によって発生し、ヒーターの絶縁抵抗が 10 MΩ を超える軽度の変色のみである場合は、乾燥させることで復旧する可能性があります。

乾燥プロセスでは、ヒーターを乾燥タンクに浸すか空気にさらしながら、ヒーターに定格の 25 ～ 50% の低電圧を印加します。{2}穏やかな加熱により、MgO 断熱材から湿気が除去されます。存在する水分の量に応じて、このプロセスには数時間から数日かかる場合があります。

乾燥中の絶縁抵抗を監視します。上昇傾向は、水分が除去されていることを示します。測定値が安定または低下している場合は、湿気の経路が永続的であり、-亀裂または浸透の可能性が高く-、ヒーターを回復できないことを示します。

復旧できない場合

200 度を超える温度に数時間以上さらされたヒーターは、永久的な損傷を受ける可能性があります。 PTFE が分解して、湿気や化学物質が侵入する空隙や経路が生じている可能性があります。 MgO 断熱材が十分な汚染を吸収し、乾燥が効果的でなくなった可能性があります。

複数回の過熱イベントが発生したヒーターは、たとえそれぞれが軽度であっても、熱疲労が蓄積されています。{0} PTFE は、目に見える外部損傷がなくても、内部で亀裂が入っている可能性があります。ヒーターはリセット後、数日または数週間は正常に動作しますが、その後、警告なしに故障することがあります。

{0}水膨れ、ひび割れ、変色、柔らかな感触など、目に見える損傷があるヒーターは回復できません。- PTFE の構造的完全性が損なわれており、ヒーターには安全上のリスクがあります。

高温イベントの防止-

最も効果的な予防策は、多層的な保護システムです。シース-に取り付けられた温度センサーは、バルク流体の温度が上昇する前に過熱を検出します。別個のセンサーを備えた高温カットアウトにより、バックアップ保護が提供されます。-フロースイッチまたは低レベルのインターロックは、過熱を引き起こす条件が発生したときに電力を遮断します。-

保護システムを定期的にテストすることで、必要なときに機能することが保証されます。簡単なテストには、-流れの遮断、レベルの低下、またはセンサーの加熱-といった障害状態をシミュレートし、保護機能が作動して電力が遮断されることを確認することが含まれます。

温度超過イベントによって仕様の問題が明らかになった場合-

同じタンク内で温度超過イベントが繰り返される場合は、ヒーターが温度限界に近すぎる状態で動作していることを示します。{0}高ワット密度、低流量、または不十分な浸漬マージンにより、ヒーターはプロセス条件の外乱に対して脆弱になります。ワット密度が低く、表面積が大きく、フローアクセスが改善されたカスタム PTFE 浸漬ヒーター構成により、超過温度しきい値に達する前により多くのマージンが得られます。-仕様プロセスでは、浴の化学的性質、動作温度、流量条件、タンクの寸法、および温度超過イベントの履歴が必要です。-