Лінія обшивки стовбура витягнула занурювальний нагрівач з PTFE після дев’яти місяців експлуатації. Опалювальна секція була в хорошому стані. Несправність виникла в холодній зоні-неопалюваної секції між фланцем і верхньою частиною нагрітої зони. ПТФЕ в холодній зоні показав низку дрібних тріщин, а опір ізоляції впав до 15 МОм. Під час завантаження та розвантаження ствол контактував із холодною зоною, механічне пошкодження порушило покриття.
Холодна зона - це неопалювана ділянка нагрівача, яка з'єднує нагріту секцію з фланцем. Він не призначений для генерування тепла і не охолоджується технологічною рідиною так само, як нагріта секція. У обшивці стовбура холодна зона часто є найбільш вразливою частиною нагрівача.
Чому холодна зона є вразливою при покритті стовбура
Стовбур являє собою обертовий циліндр, який рухається по танку. Під час завантаження та розвантаження ствол піднімається або нахиляється, і його шлях може привести до контакту з холодною зоною нагрівача. Холодна зона часто знаходиться у верхній частині нагрівача, біля лінії рідини, де стовбур має найбільший зазор.
У деяких конструкціях обігрівачів холодна зона також тонша за нагріту секцію. PTFE може бути тоншим, а металева оболонка може бути менш міцною. Холодна зона не призначена для витримки механічного контакту, оскільки не очікується, що вона буде в зоні високого-зносу.
Як контакт зі стовбуром шкодить холодній зоні
Ствол важкий-зазвичай 20–50 кг у зарядженому стані. Коли він контактує з холодною зоною, він створює механічне навантаження. ПТФЕ може тріснути, а металева оболонка – вм’ятини. Тріщини дозволяють технологічній рідині досягати металу, і починається корозія.
Ураження часто прогресує. Перший контакт може спричинити лише поверхневий слід. Повторні контакти збільшують пошкодження, і PTFE зрештою ламається.
| Вага бочки | Контактна сила | Пошкодження PTFE | Час до порушення PTFE | Ризик відмови |
|---|---|---|---|---|
| <20 kg | Низький | Поверхневі позначки | >18 місяців | Низький |
| 20–35 кг | Помірний | Тріщини | 8–18 місяців | Помірний |
| 35–50 кг | Високий | Глибокі тріщини | 4–8 місяців | Високий |
| >50 кг | Дуже високий | Порушення PTFE | 1–4 місяці | Дуже високий |
Вага стовбура та його вплив на пошкодження холодної зони
Чому холодна зона виходить з ладу перед нагрітою секцією
Нагріта секція охолоджується технологічною рідиною. Рідина відводить тепло і підтримує помірну температуру PTFE. Холодна зона охолоджується інакше. Він може бути вище лінії рідини або в зоні низького -потоку. У деяких умовах роботи PTFE в холодній зоні нагрівається сильніше, ніж нагріта частина.
Більш гарячий PTFE є м'якшим і більш сприйнятливим до механічних пошкоджень. Коли ствол стикається з холодною зоною, PTFE легше деформується та тріскається легше, ніж у більш холодній нагрітій секції.
Запобігання руйнуванню холодної зони обшивки стовбура
Найефективнішою профілактикою є захист холодної зони від контакту стовбура. Для поглинання удару над холодною зоною можна встановити захист або щит. Екран може бути виготовлений із PTFE, PVDF або подібного хімічно стійкого матеріалу.
Збільшення відстані між каналом стовбура та холодною зоною зменшує ризик контакту. Нагрівач повинен бути розташований так, щоб ствол не міг досягти холодної зони під час звичайного завантаження та розвантаження.
Більш товсте PTFE покриття в холодній зоні забезпечує більшу стійкість до механічних пошкоджень. Товщина покриття в холодній зоні повинна бути принаймні такою ж товщиною, як і нагріта ділянка, і бажано товщі.
| Захід профілактики | Вплив на пошкодження холодної зони | Реалізація | Вартість |
|---|---|---|---|
| Сторож або щит | Поглинає удари | Конструкція обігрівача | Помірний |
| Збільшений кліренс | Уникає контактів | Схема резервуара | Низький |
| Більш товсте покриття холодної зони | Більша стійкість до пошкоджень | Процес нанесення покриття | Помірний |
| Керівництво по шляху бочки | Контролює рух ствола | Монтаж обладнання | Помірний |
Заходи профілактики руйнування холодної зони обшивки ствола
Коли несправність холодної зони вказує на проблему конструкції
Нагрівач, який виходить з ладу в холодній зоні, незважаючи на захисний кожух і відповідний зазор, свідчить про те, що конструкція нагрівача або компонування бака не підходить для обшивки стовбура. Спеціальна конфігурація занурювального нагрівача з PTFE з посиленою холодною зоною, захисним кожухом і більш товстим покриттям усуває основну причину несправності холодної зони. Процес специфікації вимагає розмірів ствола, шляху ствола, компонування резервуара та необхідної потужності. Для об’єктів із лініями обшивки стовбурів цей-спеціальний підхід зменшує несправність холодної зони та подовжує термін служби нагрівача.
