Làm thế nào để biết bộ phận làm nóng bên trong ống PTFE của bạn bị cháy hoặc chập mạch

Hai trong số những lỗi nghiêm trọng nhất và cuối cùng ở ống gia nhiệt PTFE là đoản mạch và hở mạch của bộ phận làm nóng bên trong. Trong cả hai trường hợp, hư hỏng liên quan đến hư hỏng điện vĩnh viễn đối với dây điện trở nằm trong lớp cách điện Magiê Oxide (MgO). Tại thời điểm hỏng hóc này, máy sưởi không còn có thể thực hiện nhiệm vụ của mình một cách an toàn hoặc đáng tin cậy và phải được thay thế ngay lập tức.

Trong bối cảnh công nghiệp, điều quan trọng là phải biết các triệu chứng và có thể thực hiện chẩn đoán điện cơ bản bằng vôn kế để xác định chính xác các hư hỏng.

Chế độ lỗi: Ngắn mạch, mạch hở
Điều này xảy ra khi dây đốt nóng bên trong tiếp xúc điện với vỏ kim loại, dẫn đến đoản mạch. Điều này bằng cách-đi qua kênh điện trở được chỉ định và cung cấp đường dẫn có điện trở thấp cho dòng điện. Điều này dẫn đến việc rút dòng điện cao và nhanh chóng.

Trong quá trình vận hành, đoản mạch thường sẽ dẫn đến ngắt máy cắt ngay lập tức. Trong các hệ thống có thiết bị bảo vệ, mạch có thể tự tách ra ngay sau khi-bật nguồn. Nếu nó không tốt bạn có thể nghe thấy một tiếng "bụp" lớn hoặc nhìn thấy một vòng cung khi năng lượng bị tiêu hao nhanh chóng. Loại sự cố này rất nguy hiểm vì nó có thể khiến vị trí sự cố trở nên quá nóng và cũng có thể gây căng thẳng cho các bộ phận điện ở thượng nguồn.

Mặt khác, nếu dây đốt nóng bị cháy hoặc đứt vật lý bên trong lớp cách điện MgO thì sẽ hình thành mạch hở. Điều này phá vỡ tính liên tục về điện của phần tử. Đây là tình huống không có dòng điện đi qua lò sưởi, do đó không tạo ra nhiệt, mặc dù hệ thống trông có vẻ được cấp điện. Thông thường hệ thống điều khiển cho biết công suất đầu ra nhưng nhiệt độ của quá trình không tăng và đây là trạng thái chúng ta quan sát được.

Sử dụng đồng hồ vạn năng để chẩn đoán
Cả hai trường hợp lỗi đều có thể được phát hiện bằng cách sử dụng đồng hồ vạn năng thông thường được sử dụng để đo điện trở và kiểm tra tính liên tục. Trước khi thử nghiệm, ống sưởi cần được cách ly tốt với nguồn điện.

Bước 1: Kiểm tra điện trở trên các dây dẫn điện
Phép đo chẩn đoán ban đầu được thực hiện trên hai cực nguồn của bộ phận làm nóng.

Một lò sưởi tốt phải có số đo điện trở không đổi trên đồng hồ vạn năng trong phạm vi định mức của lò sưởi tính bằng watt. Nhưng sự thất bại được biểu thị bằng hai điều kiện khác thường:

Hở mạch (điện trở vô hạn hoặc chỉ số OL): Dây đốt bên trong bị cháy hoặc đứt. Mất hoàn toàn tính liên tục về điện, xác nhận phần tử đã bị cháy. Không có dòng điện chạy qua mạch.

Điện trở rất thấp (khoảng 0 Ω): Điều này cho thấy sự ngắn mạch trực tiếp trong phần tử, có nghĩa là dây điện trở không còn hoạt động như bình thường nữa. Nó cũng có thể có nghĩa là nóng chảy bên trong hoặc nóng chảy dây dẫn trong những trường hợp khắc nghiệt.

Cả hai đều gây tổn hại nội bộ vĩnh viễn.

2. Lấy số đo từ từng dây dẫn đến vỏ kim loại
Thử nghiệm quan trọng thứ hai được thực hiện giữa mỗi dây dẫn điện và vỏ kim loại của ống gia nhiệt PTFE.

Một hệ thống làm việc bình thường phải có điện trở cao (cao hơn khả năng phát hiện của đồng hồ vạn năng thông thường). Nếu có bất kỳ điện trở hoặc tính liên tục nào có thể phát hiện được thì bạn đã bị lỗi cách điện.

Điện trở thấp giữa dây dẫn và vỏ bọc: Biểu thị tình trạng ngắn mạch với đất, dây đốt nóng tiếp xúc điện với vỏ bọc kim loại. Đây là một tình huống rất nguy hiểm và là điển hình của trạng thái lỗi chạm đất.

Điện trở cao ổn định (không liên tục): Điều này cho thấy hệ thống cách nhiệt còn nguyên vẹn và không có đường rò rỉ.

Hai thử nghiệm này cùng nhau đưa ra một bức tranh hoàn chỉnh về tính toàn vẹn về điện bên trong.

Lý do thất bại ở giai đoạn cuối
Sự cố hở mạch và đoản mạch thường do-căng thẳng hoặc điều kiện vận hành lâu dài gây ra, chứ không phải do sự cố tự phát không mong muốn.

Một lý do rất điển hình là "đốt khô", cung cấp năng lượng cho lò sưởi mà không cần ngâm trong môi trường truyền nhiệt. Nếu không được làm mát, phần tử có thể nhanh chóng nóng lên đến nhiệt độ vượt quá giới hạn thiết kế của nó. Điều này sẽ gây ra quá nhiệt cục bộ, làm nóng chảy dây điện trở bên trong hoặc làm tan rã cấu trúc cách điện MgO.

Tăng điện là một yếu tố chính khác. Điện áp tăng vọt (hoặc trường hợp nguồn điện không ổn định) có thể làm quá tải phần tử điện trở. Điều này có thể gây ra ứng suất nhiệt và cuối cùng là làm cháy dây.

Tác động của lão hóa cũng rất quan trọng. Khi chu trình nhiệt được lặp lại theo thời gian, tính toàn vẹn cơ học của dây đốt nóng và lớp cách nhiệt xung quanh sẽ bị tổn hại. Các vết nứt vi mô-hình thành cho đến khi mất đi tính liên tục về điện hoặc sự cố cách điện.

Đôi khi, hư hỏng sớm được tăng tốc do lỗi sản xuất như độ nén MgO không đồng đều, các lỗ rỗng bên trong hoặc khả năng bịt kín các đầu cuối kém. Những sai sót như vậy có thể không được phát hiện cho đến khi lò sưởi được vận hành hết công suất.

Hạn chế của việc sửa chữa hiện trường
Các vấn đề về mạch hở hoặc ngắn mạch không thể sửa chữa được tại hiện trường. Bộ phận làm nóng được đặt trong ma trận cách điện MgO kín và được bọc trong vỏ bọc bằng nhựa PTFE hoặc kim loại. Tính toàn vẹn của dây bên trong bị mất hoặc xảy ra sự cố cách điện, cấu trúc không thể được xây dựng lại nếu không có phương pháp sửa chữa ở cấp độ nhà máy.

Việc sửa chữa hoặc tiếp tục vận hành sau khi xảy ra sự cố có thể dẫn đến cầu dao ngắt nhiều lần, hệ thống sưởi không kiểm soát được hoặc các vấn đề an toàn do hoạt động điện không thể đoán trước. Quy trình khắc phục an toàn và được chấp nhận duy nhất là thay thế kịp thời ống sưởi.

Chiến lược phòng ngừa
Các biện pháp chính để ngăn chặn sự cố ở giai đoạn cuối là quản lý hoàn cảnh làm việc và đảm bảo sự ổn định của nguồn điện đầu vào.

Phương pháp phòng ngừa tốt nhất là tránh đốt khô. Ống gia nhiệt phải luôn được ngâm đúng cách hoặc tiếp xúc với môi trường truyền nhiệt thích hợp trước khi cấp điện. Rất dễ đốt cháy các bộ phận một cách nhanh chóng bằng cách để khô.

Điện áp hoạt động thích hợp cũng quan trọng không kém. Máy sưởi phải được vận hành trong phạm vi điện áp định mức. Các trường hợp quá điện áp dẫn đến dòng điện tăng lên và sự hao mòn nhiệt của phần tử điện trở nhanh hơn, trong khi điện áp thấp có thể dẫn đến việc đốt nóng lãng phí và hoạt động không ổn định.

Hệ thống cung cấp điện ổn định, bao gồm các thiết bị chống sét lan truyền, có thể giúp giảm hơn nữa nguy cơ quá áp về điện. Việc kiểm tra thường xuyên các hệ thống điều khiển đảm bảo rằng sự dao động điện áp vẫn nằm trong giới hạn vận hành an toàn.

Kết luận
Các giai đoạn hỏng hóc cuối cùng đối với ống gia nhiệt PTFE là đoản mạch và hở mạch, gây ra bởi hư hỏng vĩnh viễn đối với bộ phận làm nóng bên trong ống. Đoản mạch là khi dây dẫn chạm trực tiếp vào vỏ bọc, gây ra hiện tượng ngắt cầu dao ngay lập tức hoặc gây ra sự cố dòng điện cao. Hở mạch là khi tính liên tục bị gián đoạn, gây ra sự mất nhiệt hoàn toàn.

Với thử nghiệm bằng đồng hồ vạn năng , bạn có kết quả chẩn đoán rõ ràng : điện trở giữa các dây dẫn biểu thị hở mạch hay ngắn mạch và thử nghiệm dây dẫn đến-vỏ bọc xác nhận tính toàn vẹn của lớp cách điện . Bất kỳ kết quả bất thường nào có nghĩa là tình trạng không thể sửa chữa được và phải được thay thế ngay lập tức.

Chúng thường xảy ra do-nung khô, tăng điện, tuổi thọ hoặc lỗi sản xuất. Việc phòng ngừa phụ thuộc vào phương pháp vận hành chính xác, nguồn điện ổn định và tránh nghiêm ngặt các điều kiện-chạy khô. Việc sử dụng và giám sát đúng cách có thể làm giảm đáng kể nguy cơ hỏng hóc nghiêm trọng của bộ phận làm nóng.