Чому сухий спалювання електричного обігрівача спричиняє постійне пошкодження (механізм неминучої відмови)
Сухе горіння визначається як робота занурювальних електричних нагрівачів під напругою без покриття рідини чи нагрівального середовища, а перевірка промислової експлуатації підтверджує основний висновок: будь-яка поведінка сухого горіння призведе до спалювання нагрівальної трубки, і різниця полягає лише в тривалості відмови, а не ймовірності відмови. На відміну від роботи при перевантаженні та незначних дефектів ізоляції, які можуть бути відремонтовані та відновлені, пошкодження від сухого горіння є 100% незворотною структурною несправністю, і жодні засоби технічного обслуговування не можуть відновити початкові характеристики пошкоджених нагрівальних труб. Велика кількість промислових даних показує, що більшість аварій передчасного руйнування нагрівальних трубок у системах рідинного опалення спричинені коротко{3}} чи довготривалим- сухим горінням, а не природним старінням. Дані моніторингу високої{6}}температури термопари можуть чітко зафіксувати процес миттєвого стрибка температури сухого горіння, інтуїтивно представляючи внутрішній механізм пошкодження нагрівальних труб.
Принципова відмінність звичайного середнього нагріву від сухого горіння полягає в умовах тепловіддачі. Коли нагрівальна трубка повністю занурена в кваліфіковане рідке середовище, безперервне текуче або статичне середовище забирає тепло, що виділяється опорним дротом, у реальному часі, підтримуючи стабільну температуру стінки трубки в номінальному проектному діапазоні. Збалансоване теплогенерування та стан розсіювання тепла гарантує, що внутрішній нагрівальний дріт, порошок ізоляції з оксиду магнію та металева оболонка завжди працюють у безпечних температурних межах, забезпечуючи -тривалу стабільну роботу. Стандартне рідке нагрівальне середовище не призведе до над- накопичення тепла при надвисокій температурі, а швидкість старіння компонентів нагрівача залишається на звичайному низькому рівні.
Після сухого горіння система розсіювання тепла повністю руйнується, викликаючи над-високу температуру за лічені секунди. Без середнього поглинання та теплопровідності все тепло, що виділяється проводами внутрішнього опору, накопичується всередині корпусу трубки. Польові температурні випробування показують, що температура поверхні нагрівальної трубки може швидко піднятися до понад 800 градусів протягом десятків секунд сухого горіння. Ця миттєва над-висока температура значно перевищує -межу стійкості до високих температур внутрішніх матеріалів звичайних промислових нагрівальних труб, утворюючи руйнівні структурні пошкодження за дуже короткий час.
Над-сухе спалювання при надвисокій температурі викликає три незворотні ланцюжки пошкодження всередині нагрівальної труби. По-перше, внутрішній нікель-хромовий резистентний дріт плавиться та ламається під дією над-високої температури, безпосередньо спричиняючи розрив ланцюга та повну відмову від нагрівання. По-друге, високочистий ізоляційний порошок із оксиду магнію піддається серйозній високо{6}}температурній карбонізації, повністю втрачаючи вихідну ізоляцію та стійкість до тиску, що призводить до постійного прихованого витоку електричного струму в корпусі. По-третє, зовнішня металева оболонка сильно окислюється, лущиться і навіть розплавляється та перфорується під час тривалого-над-високотемпературного запікання, що руйнує загальну структурну цілісність нагрівальної трубки.
Короткочасне-переривчасте спалювання сухої речовини також спричиняє кумулятивну смертельну шкоду. Багато-операторів на місці помилково вважають, що миттєве ввімкнення-потужності без середовища є нешкідливим, але навіть 20–30 секунд сухого горіння призведе до мікро-карбонізації порошку внутрішньої ізоляції та втоми металу нагрівальних проводів. Повторне короткочасне-випалювання в сухому стані безперервно накопичує пошкодження, що зрештою призводить до раптового перегоряння трубки та витоку під час наступної офіційної експлуатації. Специфікації промислової безпеки чітко передбачають, що одно-сухе спалювання еквівалентно-разовому повному видаленню нагрівальної трубки без залишкової вартості експлуатації.
Поломка сухого горіння не має ремонтної цінності, і лише профілактичні заходи можуть уникнути втрат. Усі структурні пошкодження, такі як плавлення дроту, карбонізація ізоляції та плавлення оболонки, викликані сухим горінням, є постійними та невиправними. Вартість технічного обслуговування ремонту-опалених нагрівальних труб значно вища, ніж вартість заміни нового обладнання. Оснащені термопарою із захистом від пере-температури та стандартизованою конфігурацією проти-сухого-горіння, промислові системи опалення можуть повністю уникнути незворотних збоїв у сухому горінні та істотно зменшити втрати на заміну обладнання та простої виробництва.
