Dejanski stroški previsoke temperature: razgradnja materiala, ki presega izgorelost
Pustite sporočilo
Ko grelec preneha delovati, je običajno prva stvar, ki pride na misel, »pregorel je«. Vendar pa so številne okvare pri visoko{1}}temperaturnih aplikacijah počasnejše in bolj zahrbtne. Do njih pride, ker se materiali sčasoma razgradijo, ko so dolgo časa izpostavljeni visokim temperaturam, veliko preden pride do odprtega tokokroga. Poznavanje delovanja teh mehanizmov razgradnje vam pomaga izbrati grelnike z dobro varnostno rezervo.
Oksidacija in luščenje sta najbolj očitna znaka degeneracije. Ko temperatura plašča kartušnega grelnika preseže mejo neprekinjenega delovanja materiala, se hitrost nastajanja oksidne plasti zelo hitro poveča. Pri nerjavnih jeklih je to videti kot razbarvanje (modra, zlata in nato črna) in nato luskasta luska, ki ne ščiti kovine. Vsakič, ko se luska odlepi, je vidnih več kovine in stena plašča se tanjša. Zlitine Incoloy se temu bolje upirajo, čeprav niso imune. To luščenje otežuje prehajanje toplote skozi ovoj, kar lahko povzroči, da se pokvari.
Ko temperatura postane previsoka, postane problem lezenje. Lezenje se pojavi, ko snov počasi in trajno spremeni obliko, medtem ko je pod dolgotrajno obremenitvijo pri visoki temperaturi. Če postavite grelec v tesno luknjo, lahko napetost zaradi interferenčnega prileganja in toplotnega raztezanja povzroči, da se plašč v tisočih urah uporabe počasi popači ali "povesi". To lahko poslabša vroča območja ali morda povzroči zlom ovoja. Incoloy 840 in drugi materiali, ki so močnejši pri visokih temperaturah, so bolj odporni proti lezenju.
Enako pomembna je notranja degradacija. Izolacija iz magnezijevega oksida je stabilna, a če je dlje časa izpostavljena temperaturam, višjim od tistih, za katere je bila zasnovana, lahko začne izgubljati svojo dielektrično trdnost. To lahko povzroči, da se električni upor med tuljavo in plaščem počasi znižuje, kar lahko končno povzroči ozemljitveno napako. Nikelj-kromova uporovna tuljava se lahko spremeni tudi na mikrostrukturni ravni, zaradi česar je bolj verjetno, da se zlomi, ko je izpostavljena nenadnim nihanjem temperature.
Intergranularni udar pri nekaterih nerjavnih jeklih je lahko najbolj nevarna vrsta kvarjenja. Ko se nerjavno jeklo 304 segreje na med 800 in 1500 stopinj Fahrenheita, se na mejah zrn tvorijo kromovi karbidi. S tem se odstrani krom, ki ščiti pred korozijo. Če je kovina pozneje izpostavljena jedkemu okolju, bo tudi pri nižjih temperaturah hitro zarjavela vzdolž teh robov. Zato se za stvari, ki gredo skozi to območje, uporablja nerjavno jeklo 321 ali 316L.
Bistvo je, da ima potiskanje grelnika z eno kartušo na najvišjo nazivno temperaturo skrite dolgoročne -posledice. Pospešuje vse te procese staranja in del, ki lahko traja več let, spremeni v nekaj, kar je treba zamenjati vsake tri mesece. Stroški izpadov in dela daleč presegajo majhne prihranke, ki jih prinaša grelnik z nižjo-nazivom. Najboljša praksa torej pravi, da mora obstajati velika varnostna rezerva-običajno 25 % ali več-med najvišjo pričakovano temperaturo plašča in nazivno stalno temperaturo grelnika. Ta marža je naložba v predvidljive vzdrževalne cikle, dosledno delovanje procesa in splošno zanesljivost sistema, ki ohranja dejanske stroške lastništva grelnika čim nižje.
