PTFE 浸漬ヒーターの内部水分を明らかにするテストはどれですか?

化学プラントでは、一連の断続的な地絡トリップの後、リンスタンクから 3 kW PTFE 浸漬ヒーターを取り外しました。シースの表面は無傷のようでした。ひび割れ、膨れ、変色はありません。端末筐体は乾燥していました。しかし、絶縁抵抗は 8 MΩ-と、正常なヒーターから予想される 500 MΩ をはるかに下回りました。湿気は内部にあり、内部断熱材に閉じ込められ、外部からは見えませんでした。

内部湿気は、シースの表面に目に見える痕跡が残らないため、PTFE 浸漬ヒーターの故障の中で最も診断が難しいものの 1 つです。 PTFEは大丈夫そうです。端子は問題ないようです。湿気がトリップを引き起こす点にまで移動する前に、ヒーターは数時間または数日間正常に動作する場合もあります。その頃には、内部の腐食が修復不能なレベルまで進行している可能性があります。

PTFE浸漬ヒーター内に湿気が溜まる理由

湿気は 3 つの経路を通じて内部絶縁体に侵入します。PTFE シースからの浸透、端子シールでの侵入、端子筐体内部の結露です。

浸透は最も遅いですが、最も持続的な経路です。特にシース温度が上昇すると、数か月にわたる動作中に水分子と溶解イオンがポリマー内に拡散します。 PTFE を通過すると、内部絶縁体を通って抵抗素子に向かって移動します。

端子シールの侵入はより速く、より直接的です。ガスケットの劣化、ケーブルグランドの緩み、または端子ブロックの亀裂により、水またはプロセス流体が低温ゾーンに入り、内部絶縁体を通って加熱セクションに向かって移動する可能性があります。

結露は、ヒーターが夜間に冷え、端末エンクロージャ内の湿った空気が冷たい表面で結露するときに発生します。時間が経つと、蓄積された湿気が断熱材に入り込みます。

湿気の侵入経路と PTFE 浸漬ヒーターへの影響

ステップ1: 絶縁抵抗試験

最初の最も重要なテストはメガオーム計テストです。ヒーターを電源から外し、素子の端子と既知のアースの間にメガオーム計を接続します。 500V DC を印加し、60 秒後の抵抗を読み取ります。

測定値が 100 MΩ を超える場合は、ヒーターが正常であることを示します。 10 ～ 100 MΩ の測定値は、湿気の侵入が進行していることを示しますが、まだ重大ではない可能性があります。測定値が 10 MΩ 未満の場合は、湿気が多く、ヒーターが耐用年数の終わりまたは寿命に近づいていることを示します。

ヒーターが暖かいと湿気の影響がより顕著になるため、テストは可能であれば動作温度で実行する必要があります。ただし、コールド テストの方が安全であり、トレンドに使用できます。

ステップ 2: 端子筐体の検査

端子の筐体を開けて、湿気、腐食、変色がないか検査してください。端子に水滴、錆びの汚れ、白い付着物がある場合は、筐体内に湿気が侵入したことを示しています。かび臭い臭いや化学的な臭いは、プロセス流体が内部に到達したことを示している場合もあります。

カバー周囲のガスケットまたはシールを確認してください。圧縮されたり、亀裂が入ったり、欠けているガスケットは湿気の侵入経路となります。ケーブル入口グランドの気密性とシール状態を確認してください。

端子筐体の検査結果とその影響

ステップ 3: コールドゾーンとフランジの検査-

コールド ゾーン-フランジと加熱領域の間の非加熱セクション-は、湿気の一般的な侵入点です。この領域の PTFE に亀裂、えぐり、変色がないかどうかを検査します。コールドゾーンが損傷すると、プロセス流体が内部断熱材を通って移動する可能性があります。

フランジ接合部に漏れの兆候がないか検査します。フランジ ボルトの周りの酸や化学汚れ、またはフランジ-と-の境界面にある白い結晶の堆積物は、液体がシールを越えて浸透していることを示しています。フランジ接合部に漏れがある場合、湿気が同じ経路を通ってヒーターに侵入している可能性があります。

ステップ4: シース表面の検査

シースの加熱部分に亀裂、膨れ、変色、または堆積物がないか検査する必要があります。ヒーター内部の湿気によって常に目に見えるシース損傷が生じるわけではありませんが、PTFE の破損が湿気の侵入の最も直接的な経路となります。

加熱セクションの上部、液体ライン近くに特に注意してください。ここは、熱サイクル応力が最も高く、亀裂が最も多く発生する場所です。ヘアラインクラックは、拡大して十分な照明がないと見えにくい場合があります。

ステップ 5: 抵抗素子のチェック

エレメントの耐寒性を測定し、銘板の値と比較してください。 -5% を超える大きな偏差-は、要素自体が損傷している可能性があることを示します。絶縁体内の湿気は抵抗線の局所的な腐食を引き起こし、抵抗ドリフトや開回路故障につながる可能性があります。-。

抵抗が開いている (無限大) 場合、要素は故障しています。抵抗が銘板よりも大幅に低い場合は、エレメントが湿気によってシースまたはアースに短絡している可能性があります。

PTFE浸漬ヒーターの内部水分検査試験概要

湿気の影響を受けたヒーターを乾燥させる-

湿気が多く、絶縁抵抗が 10MΩ を超えている場合は、乾燥させることで回復できる場合があります。ヒーターを空気中または乾燥タンク内で数時間、定格の 25 ～ 50% の低電圧を印加します。穏やかな加熱により、シース温度を完全に上昇させることなく、断熱材から水分が除去されます。

乾燥プロセス中の絶縁抵抗を監視します。 100 MΩ を超えた場合、ヒーターは正常に動作する可能性があります。乾燥後も 50 MΩ 未満のままの場合は、湿気の経路が永久的なものであるため、ヒーターを交換する必要があります。

乾燥は一時的な処置です。劣化したシールや浸透したシースから水分が侵入すると、水分が戻ってきます。再発を防ぐためには、根本的な原因を解決する必要があります。

内部の湿気が仕様上の問題を示している場合

同じタンク内で湿気に関連した故障が繰り返される場合は、ヒーターの仕様または設置が用途に適していないことを示しています。{0}}高湿度、頻繁なサイクル、または攻撃的な化学反応により、湿気の侵入が加速される可能性があります。密閉性が向上し、ワット密度が低く、耐湿性の内部断熱材を備えたカスタム PTFE 浸漬ヒーター構成により、湿気侵入の根本原因に対処します。-仕様プロセスでは、バスの化学的性質、動作温度、周囲湿度、デューティ サイクル、および以前のヒーターの故障履歴が必要です。