PTFE浸漬ヒーターのスケールとシースの劣化を見分ける方法は?

保守技術者は、昇温速度の低下に気づき、リン酸塩処理タンクから 4 kW PTFE 浸漬ヒーターを取り出しました。-シースの表面は粗く変色しており、下部の加熱部分には硬い粘着層がありました。技術者は水垢のせいだと思い、化学的な水垢除去を計画しました。洗浄後、ヒーターの性能は以前と変わりませんでした。ザラザラした変色した表面が残りました。問題は規模ではありませんでした。それはシースの劣化であり、元に戻すには進行しすぎていました。

スケールとシースの劣化は、外側からは同じように見える場合があります。どちらも変色、表面粗さ、ヒーター性能の低下を引き起こします。しかし、それらは根本的に原因が異なり、まったく異なる対応が必要になります。スケールはリバーシブルです。シースの劣化はありません。一方をもう一方と誤って認識すると、時間が無駄になり、時期尚早のヒーター交換につながります。-さらに悪いことに、劣化したヒーターを再び使用することになります。

スケールと劣化の視覚的な違い

スケールの堆積は PTFE 表面の上に付着します。それらは、削り取るか溶解して取り除くことができる明確な層を形成します。通常、下にあるポリマーは滑らかで無傷です。堆積物は、その組成に応じて、白、灰色、茶色、または緑色になります。多くの場合、結晶質または白亜質の外観を呈します。

シースの劣化は PTFE 内で発生します。表面が変色する場合がありますが、変色はポリマーの一部であり、その上の層ではありません。表面がざらざらしていたり​​、穴があいたり、ひび割れている場合があります。ポリマーは柔らかく感じたり、粘着性を感じたりする場合があります。損傷は素材自体にあるため、除去する明確な層はありません。

スケールとシースの劣化の視覚的および触覚的な違い

酸テスト: 簡単な診断

タンクからヒーターを取り外すことなく、簡単な診断でスケールと劣化を区別できます。希塩酸-5～10%を患部に数滴塗布します。堆積物が泡立って溶解する場合、それはスケールであり、おそらく炭酸カルシウムです。酸が効果を示さない場合、堆積物はケイ酸塩スケールまたは硫酸塩スケールであるか、表面が劣化したポリマーである可能性があります。

酸を塗布した後は、柔らかい布でその部分を拭きます。下の表面が滑らかで明るい場合、問題はスケールにあります。表面が荒れていたり、変色したままの場合は劣化が考えられます。

このテストは、換気の良い場所で、適切な個人用保護具を使用して実行する必要があります。{0}塩酸は腐食性があり、炭酸スケールと反応すると炭酸ガスが発生します。

洗浄に対するパフォーマンスの反応

スケールと劣化を区別する最も信頼できる方法は、ヒーターを清掃し、その後その性能を測定することです。加熱時間が通常に戻り、シース温度が予想範囲まで低下した場合、問題はスケールにあります。-パフォーマンスが向上しない場合、問題は劣化です。

このテストにはベースライン測定が必要です。加熱時間とシース温度は、ヒーターが新しいとき、または最後に正常に洗浄された後に記録する必要があります。-洗浄後のパフォーマンスをそのベースラインと比較すると、洗浄が効果的であったかどうかがわかります。-

スケール除去後に改善が見られないヒーターは、シースが永久に劣化している可能性があります。そもそもスケールの形成を引き起こしたシース温度の上昇により、ポリマーも劣化した可能性があります。スケールは症状であり、根本的な原因ではありません。

洗浄後のパフォーマンスを解釈してスケールと劣化を区別する-

差別化要因としての絶縁抵抗

絶縁抵抗は追加情報を提供します。スケール付着物はシースの外側にあり、エレメントには接触しないため、絶縁抵抗に影響を与えません。スケールが多いが絶縁抵抗が良好 (100 MΩ 以上) のヒーターには、シースが損傷していない可能性があります。

シースの劣化は、多くの場合、絶縁抵抗の低下を伴います。ポリマーに亀裂が入ったり浸透したりすると、水分や化学物質が MgO に到達し、絶縁抵抗が低下する可能性があります。目に見える表面の変化があり、絶縁抵抗が 50 MΩ を下回っているヒーターは、スケールが発生しているだけでなく、劣化している可能性があります。

スケールと劣化が両方ある場合

現実世界の多くのケースでは、スケールと劣化の両方が存在します。-ヒーターが熱くなったためにスケールが形成されました。高温の表面によりポリマーが劣化しました。劣化により表面粗さが増大し、スケールの形成がさらに促進されました。 2 つの条件が絡み合っています。

このような場合、クリーニングによってスケールは除去されますが、根本的な劣化が残っているため、パフォーマンスは回復しません。ヒーターを交換する必要があります。両方の問題の原因となるシース温度の上昇を防ぐために、交換品にはより低いワット密度を指定する必要があります。

混乱を防ぐ

誤診を避ける最も効果的な方法は、スケールとシースの状態の両方を定期的に監視することです。目視検査、絶縁抵抗試験、加熱時間の測定を含む四半期ごとの検査により、スケールが厚くなる前にスケールを捕捉し、深刻になる前に劣化を検出します。-

メンテナンス ログに結果を記録すると、正常にスケールしているヒーターと早期に劣化しているヒーターを区別しやすくなる履歴が作成されます。半年ごとにスケールを調整し、適切に清掃するヒーターは正常に動作しています。 3 か月ごとにスケールが発生し、掃除しても回復しないヒーターは劣化しています。

区別が最も重要な場合

劣化をスケールと誤認すると、洗浄サイクルが繰り返され、問題が解決されずに労力と化学物質が無駄になります。スケールを劣化と誤認すると、ヒーターの交換が時期尚早になり、不必要なコストが発生します。是正措置はまったく異なるため、区別することが重要です。

ワット密度が低く、フローアクセスが改善され、研磨されたシース表面を備えたカスタム PTFE 浸漬ヒーター構成により、スケールの形成とシースの劣化の両方が軽減されます。仕様プロセスでは、浴の化学的性質、動作温度、スケール組成、および以前のヒーターの洗浄履歴が必要です。スケールと劣化の両方が見られるタンクを備えた施設の場合、このアプリケーション固有のアプローチは、症状を治療するのではなく、根本原因に対処します。{2}}