Хімічний завод встановив перетворювачі струму та датчики-температури в оболонці на дванадцяти занурювальних нагрівачах з PTFE на лініях покриття та очищення. Дані постійно реєструвалися та переглядалися щотижня. Протягом шести місяців система моніторингу виявила два обігрівачі зі зниженням опору ізоляції та один із аномальною тенденцією температури оболонки. Обидва опалювальні нагрівачі були замінені під час планового технічного обслуговування, перш ніж вони вийшли з ладу. Третій був простежений до частково заблокованої лінії циркуляції та виправлений без заміни нагрівача. За оцінками заводу, моніторинг запобіг три незаплановані збої та заощадив понад 40 000 доларів США на простоях.
Віддалений моніторинг не змінює фізику деградації нагрівача. Це змінює терміни технічного обслуговування. Виявляючи ранні ознаки деградації-підвищення температури оболонки, зниження опору ізоляції, збільшення споживання струму-моніторинг дозволяє заміну проводити заплановано, а не реактивно. Результатом є менше незапланованих відмов, менший час простою та більший ефективний термін служби.
Що можна контролювати
Кілька параметрів надають корисну інформацію про стан нагрівача. Кожну з них можна контролювати за допомогою датчиків і обладнання для реєстрації даних, яке є легкодоступним і відносно недорогим.
Температура оболонки є найбільш прямим показником напруги нагрівача. Підвищення температури оболонки при постійній потужності вказує на накопичення накипу або зниження тепловіддачі. Температура оболонки, яка перевищує порогове значення, вказує на безпосередній ризик деградації PTFE.
Опір ізоляції є найбільш надійним показником проникнення та проникнення вологи. Тенденція до зниження протягом тижнів або місяців вказує на те, що оболонка пошкоджена або що волога досягає MgO.
Споживання струму вказує на електричний стан елемента. Підвищення струму вказує на зменшення опору, яке може бути спричинене частковим коротким замиканням. Зменшення струму вказує на збільшення опору, яке може бути викликано окисленням елемента або слабким з'єднанням.
| Параметр | Тип датчика | Нормальний діапазон | Порогове значення попередження | Поріг відмови |
|---|---|---|---|---|
| Температура оболонки | RTD або термопара | 80-100 градусів | >105 градусів | >115 градусів |
| Опір ізоляції | Мегомметр (періодичний) | >100 MΩ | <50 MΩ | <10 MΩ |
| Поточний розіграш | Перетворювач струму | ±5% таблички | ±8% | ±12% |
| Температура ванни | RTD або термопара | Задане значення ±2 градуси | Задане значення ±4 градуси | Задане значення ±6 градусів |
| Швидкість течії | Перемикач потоку | >0.15 m/s | <0.15 m/s | <0.08 m/s |
Параметри моніторингу та порогові значення для занурювальних нагрівачів PTFE
Як моніторинг подовжує термін служби
Моніторинг подовжує термін служби, дозволяючи раннє втручання. Нагрівач, який починає накопичувати накип, можна очистити до того, як шар накипу стане достатньо товстим, щоб підняти температуру оболонки до діапазону деградації. Нагрівач, який демонструє перші ознаки проникнення, можна замінити до того, як він вийде з ладу та спричинить замикання на землю.
Розширення не нескінченне. Утеплювач, принципово невідповідний своєму застосуванню, все одно вийде з ладу. Але моніторинг може подовжити термін служби граничного нагрівача на 20–50%, вловлюючи деградацію до того, як вона стане незворотною.
| Стадія деградації | Виявляється за | Дія | Подовження життя |
|---|---|---|---|
| Наростання масштабу,<0.5 mm | Тенденція температури оболонки | чистий | 6–12 місяців |
| Scale buildup, >1 мм | Температура оболонки, струм | Очистіть, перевірте потужність | 3–6 місяців |
| Раннє проникнення | Опір ізоляції | Заміна плану | 2–4 місяці |
| Розширене проникнення | Опір ізоляції, відключення GF | Замініть негайно | - |
| Дрейф елемента | Поточний розіграш | Перевірте підключення | 1–3 місяці |
Стадії деградації, методи виявлення та потенціал продовження життя
Вартість моніторингу
Основна система моніторингу для одного обігрівача включає в себе-монтований на оболонці резистивний датчик температури, датчик струму та реєстратор даних. Вартість обладнання 300–800 доларів. Установка додає $200–$500. Для установки з декількома нагрівачами вартість одного нагрівача зменшується, оскільки реєстратор даних і програмне забезпечення для моніторингу можуть бути спільними.
Вартість системи моніторингу порівнянна з вартістю однієї заміни обігрівача. Якщо це запобіжить одному незапланованому збою, це окупить себе. Якщо це подовжить термін служби кількох обігрівачів на кілька місяців кожного, економія буде значною.
| Компонент моніторингу | Вартість одного обігрівача | Примітки |
|---|---|---|
| Оболонка RTD | $150–300 | Необхідний для контролю температури |
| Перетворювач струму | $100–200 | Закріпіть-або роз’єднайте-сердечник |
| Реєстратор даних (спільний) | $50–150 | На нагрівач для багато-каналу |
| Монтажні роботи | $200–500 | На утеплювач |
| Усього на обігрівач | $500–1,150 | Вартість-першого року |
Вартість системи моніторингу за обігрівач
Що не може зробити моніторинг
Моніторинг не запобігає деградації. Він виявляє це. Нагрівач, який працює з надмірною щільністю ват, все одно погіршуватиметься, навіть якщо погіршення буде виявлено рано. Моніторинг дає час для планування заміни, але це не змінює основні темпи деградації.
Моніторинг також не замінює фізичний огляд. Тріщину в оболонці або механічну поломину можна не виявити за допомогою моніторингу температури або струму, доки це не спричинить замикання на землю. Залишається необхідним періодичний візуальний огляд.
Коли моніторинг найцінніший
Моніторинг є найбільш цінним у критичних резервуарах, де час простою дорогий, у резервуарах, де нагрівачі виходять з ладу непередбачувано, і в резервуарах, де робочі умови змінюються, а нагрівач працює майже на межі.
У не-критичних резервуарах із низькою вартістю простою моніторинг може бути невиправданим. Вартість системи моніторингу може перевищити економію від уникнення простоїв.
Коли моніторинг виявляє проблему специфікації
Повторні сповіщення про моніторинг того самого нагрівача-підвищення температури оболонки, зниження опору ізоляції, збільшення споживання струму-вказують на те, що нагрівач не підходить для застосування. Моніторинг говорить заводу, що специфікації потрібно змінити, а не що графік технічного обслуговування має бути жорсткішим. Спеціальна конфігурація занурювального нагрівача з PTFE з низькою щільністю ват, великою площею поверхні та покращеним доступом до потоку знижує швидкість деградації та частоту попереджень моніторингу. Процес специфікації вимагає хімічного складу ванни, робочої температури, розмірів бака та історії несправностей попередніх нагрівачів.
