Kako diagnosticirati ozemljitveno napako, ki se pojavi šele, ko je PTFE grelec popolnoma potopljen?

PTFE grelnik prestane vse električne preglede na mizi, vendar sproži GFCI ali napravo za zaščito pred uhajanjem takoj, ko se spusti v vroč procesni rezervoar. Zdi se, da je napaka občasna in nedosledna in je ni mogoče reproducirati med običajnim vzdrževalnim testiranjem. Glavni razlog je pogosto dinamična razpoka,-ki jo povzroči pritisk. To je mikroskopska napaka v PTFE, ki je zaprta, ko je hladna in suha, vendar se rahlo odpre, ko se segreje in potopi v vodo, kar omogoča vdor prevodne tekočine proti notranjemu kovinskemu jedru.

Ta vrsta težave z diagnozo napake na tleh pri popolnoma potopljenem grelniku PTFE je ena najtežjih okvar grelnika za potrditev, saj se napaka pojavi samo pri dejanskih delovnih nastavitvah.

Zakaj je napaka prisotna samo pri popolni potopitvi
PTFE potopni grelnik je izpostavljen brutalni kombinaciji toplotnega raztezanja, hidravličnega tlaka in kemičnega napada. Napake na plašču, ki se med hladnim pregledom zdijo neškodljive, se lahko odzovejo povsem drugače, ko je grelec na delovni temperaturi.

Hairline-mehanizem razpok
Običajno se težava začne z:

Majhna mehanska praska

Poškodbe zaradi odrgnin

Toplotna izčrpanost

Majhna tovarniška napaka

Ko je grelnik hladen, je PTFE plašč izpostavljen določeni tlačni sili. Pri običajnem preskusu električnega upora je drobna luknja tesno zaprta in ne dopušča vdora vlage.

Ko pa je grelnik pod napetostjo v vročem rezervoarju, se istočasno zgodi več sprememb:

PTFE je toplotno raztegljiv

Geometrija razpoke je spremenjena

Tekočina je potisnjena v odprtino s hidravličnim pritiskom

Prevodna tekočina pride do notranje kovinske strukture

Lom je nekakšen ventil, ki se odpre, ko se segreje, in razkrije pot električnega uhajanja, ki je preprosto ni, ko se preskusi na hladnem.

Zakaj standardni meggerjev test pogosto zgreši težavo
Standardni preskus izolacijske upornosti običajno uporablja 500 VDC megger z grelcem:

Suha

No

Vzeto iz procesne kopeli

V takem primeru se lahko izolacijska upornost zdi popolnoma tipična.

Preskušanje-hladnega stanja ne more ponoviti delovnih pogojev
Napaka se sproži le, ko so izpolnjeni vsi ti pogoji:

Učinek stanja
Visoka temperatura Nabrekne PTFE plašč
Popolna potopitev v tekočino Uporablja hidravlični tlak.
Prevodna procesna tekočina Zagotavlja kanal za uhajanje električnega toka
Toplotno kroženje Dinamično odpira in zapira razpoko
Pri laboratorijskem testiranju je razpoka fizično zaprta, tako da megger ne zazna nobenega zaznavnega toka uhajanja.

To povzroči neprijetno situacijo pri odpravljanju težav, kjer:

Opravljeni električni testi

Brez poškodb pri vizualnem pregledu

Grelnik se izklopi samo med delovanjem

Rezultat so pogosto ponavljajoče se neprijetne zaustavitve brez očitnega temeljnega vzroka.

Temperaturna odvisnost prevodnosti
Ključna je tudi temperatura same tekočine.

Večina kakršnih koli vodnih kemičnih raztopin poveča električno prevodnost, ko se temperatura dvigne. Tako vroča voda, raztopine za izpiranje in kemikalije za galvanizacijo predstavljajo bistveno večji kanal za uhajanje kot hladne tekočine.

Ko se temperatura kopeli dvigne:

Povečanje ionske mobilnosti

Poveča se prevodnost tekočin

Tok uhajanja je lažje vzdrževati

Napaka, ki povzroči le mikroampersko puščanje v hladni tekočini, lahko zagotovi dovolj okvarnega toka za sprožitev občutljivih zaščitnih sistemov, ko je kopel pri polni delovni temperaturi.

Diagnoza popolnoma potopljenega ozemljitvenega stika PTFE grelnikov
Okvara je povezana s temperaturo in potopitvijo, zato so potrebne posebne diagnostične metode.

Hot Hipot Test
Hot hi{0}}test velja za zlato diagnostično orodje za potrditev temperaturno{1}}odvisne težave s plaščem.

Kako test deluje
Grelnik se na začetku napaja v neprevodni tekočini, kot je čisto dielektrično olje, tako da se lahko varno segreje na povišano delovno temperaturo brez hitrega puščanja v tla.

Ko je vroče:

Grelec se hitro premakne v prevodno vodno kopel.

Takoj se izvede električni preizkus z visokim potencialom

Natančno opazovanje obnašanja toka uhajanja

Ta pristop reproducira natančne pogoje, pod katerimi se zlom odpre in vodi.

Zakaj najprej olje
Zakaj potrebujemo-neprevodni grelni medij?

Grelec se mora segreti

Ne sme iti na zemljo prehitro

Napaka plašča zahteva toplotno aktivacijo pred potopnim testiranjem

Ko vroč grelec prodre v prevodno kopel, lahko celo mikroskopske luknjice v plašču povzročijo precejšnje uhajanje toka.

Varnostni vidiki
Hot hi{0}}testiranje zahteva:

Ustrezna električna izolacija

Ravnanje pod nadzorom

Usposobljeno osebje

Pravilna OZO

Previdni postopki ozemljitve

Postopek je bolj zapleten kot običajni preskus izolacije, saj vključuje električno opremo in vroče prevodne snovi hkrati.

Nadzor uhajanja toka v živo
Druga zanimiva tehnika je uporaba občutljive opreme za -uhajajoči tok za odkrivanje zelo majhnih impulzov prehodne napake.

Odkrivanje milisekundnih dogodkov uhajanja
Ko vroč grelnik najprej pride v kopel:

Zlom se za trenutek odpre

Prevodna tekočina vstopi v razpoko

Obstajajo majhni impulzi uhajanja.

Takšni dogodki lahko trajajo le milisekunde, preden se sistem stabilizira ali sprožijo zaščitne naprave.

Občutljiva oprema za spremljanje v živo lahko zazna:

Konice puščanja

Impulzi zemeljskega toka

Dinamično prebojno obnašanje izolacije

To je še posebej učinkovito, če se napaka prikaže samo za kratek čas med-zagonom ali prvo potopitvijo.

Vizualni pregled pogosto ni dovolj
Veliko temperaturno{0}}odvisnih zlomov ovoja je pod ravnjo optičnega zaznavanja.

Napaka je lahko nevidna tudi pri povečavi zaradi:

Razpoka se zapre, ko se ohladi

PTFE sam po sebi prikrije drobne površinske nepravilnosti

Kemično obarvanje lahko prekrije poškodovano območje

Električno in toplotno diagnostično testiranje je zato zanesljivejše od vizualnega pregleda.

Tipični vzroki za poškodbe plašča
Te majhne napake so lahko posledica številnih delovnih situacij.

Mehanski šok
Majhne zareze na površini, ki nastanejo zaradi nenamernega stika s strojno opremo ali opremo rezervoarja, se lahko kasneje pod termičnim ciklom razširijo.

Pregrevanje (suh-ogenj)
Če nivo tekočine pade pod površino grelnika, lahko pride do lokalnega pregrevanja, ki lahko poškoduje PTFE prevleko in povzroči mikrofrakture.

Kemična razgradnja
Fluoropolimerne površine lahko postopoma postanejo krhke zaradi dolgotrajne izpostavljenosti močni kemiji in povišani temperaturi.

Slabo ravnanje med vzdrževanjem
Med namestitvijo ali čiščenjem lahko zvijanje, upogibanje ali udarci po grelniku povzročijo skrite poškodbe.

Zakaj je zamenjava edini zanesljiv odgovor
Če je bila ugotovljena temperaturno odvisna razpoka plašča, popravilo pogosto ni izvedljivo.

Težava je v celovitosti samega fluoropolimernega izolacijskega sistema. Začasna tesnila in površinske zaplate ne obnovijo dosledno dielektrične lastnosti pri temperaturnih ciklih.

V vsakem primeru je posledica enaka; potrjena težava z ovojom, ki je odvisna od temperature, povzroči zamenjavo grelca.

Nadaljevanje vaših dejavnosti lahko povzroči:

Pogosta potovanja GFCI

Prekinitve procesov

Nevarnost električnega udara

Progresivna razgradnja ovojnice

Korozija grelnega elementa (notranje)

Preprečevanje zemeljskih napak v prihodnosti samo zaradi potopitve
"Več preventivnih praks lahko zmanjša možnosti za ponovitev.

Priporočeni varnostni ukrepi
Med namestitvijo NE izpostavljajte mehanskim udarcem

Ohranjajte ustrezno raven tekočine

Izogibajte se suhim{0}}kurjenjem

• Kjer je to izvedljivo, uporabite grelnike z nizko gostoto vata.

Občasno spremljajte tok uhajanja

Aktivno zamenjajte zastarele grelnike v pomembnih sistemih.

Skrbno ravnanje in nadzorovani pogoji delovanja sčasoma povzročijo manjšo obremenitev materialov ovoja iz fluoropolimerov.

Če povzamemo:
Predstavljena je posebej težka diagnostična situacija, kjer se električna napaka pojavi šele, ko je PTFE potopni grelnik potopljen, torej samo v resničnih delovnih pogojih. Majhna prekinitev ovoja je lahko električno neopazna, ko je hladen in suh, vendar se odpre pod toplotnim raztezanjem in hidravličnim pritiskom, ko je popolnoma potopljen v vročo, prevodno tekočino.

Za natančno diagnozo ozemljitvenih napak v PTFE grelnikih so potrebne popolnoma potopljene termične{0}}električne preskusne metode, ki lahko posnemajo dejanske procesne pogoje. Hot hi{2}}testiranje je še vedno najboljši način. Občutljivo spremljanje-toka uhajanja se lahko uporablja za odkrivanje prehodnega obnašanja napak pri potopitvi.

Nekaterih električnih težav ni mogoče najti samo na delovni mizi. Nekatere napake so vidne samo v običajnem toplotnem, hidravličnem in električnem okolju grelnika.