Kakšni so znaki, da je notranja MgO izolacija PTFE grelnika ogrožena zaradi vlage?

Prašek magnezijevega oksida v hladni coni PTFE grelnika je odličen električni izolator, ko je suh. Vendar je higroskopičen-z lahkoto absorbira vlago iz vlažnega zraka. Zelo zgodnje faze tega pronicanja vlage so običajno precej subtilne in ustvarjajo le majhne električne anomalije precej pred tem, da pride do katastrofalnega ozemljitvenega stika ali kratkega stika v grelniku.

V številnih industrijskih sistemih se prvi opozorilni indikatorji pojavijo po obdobjih zaustavitve, vlažnem vremenu ali dolgotrajnem skladiščenju. Najbolj zaupanja vredni so električni. Odčitek izolacijske upornosti se zmanjša in presenetljivo obnovi po reguliranem sušenju. Ti klasični indikatorji vlage PTFE izolacije MgO vam lahko pogosto povedo situacijo, preden pride do nepopravljive škode.

Zakaj se MgO uporablja v PTFE grelniku
Magnezijev oksid, včasih znan kot MgO, ima v električnih grelnikih dve pomembni funkciji:

Električna izolacija uporovne žice

Učinkovito prenaša toploto na ovoj

MgO ima zelo visoko dielektrično upornost in odlično toplotno prevodnost, če je pravilno stisnjen in vzdrževan suh. Ta kombinacija omogoča varno delovanje grelnih elementov pri visokih temperaturah v kemično odpornih plaščnih sistemih iz PTFE ali PFA.

Toda MgO je higroskopičen, kar je dolgoročna ranljivost. Če vlaga vstopi v notranjost zaradi pokvarjenih tesnil, kondenzacije ali stalne izpostavljenosti vlagi, se izolacijske lastnosti začnejo slabšati.

Prvi opozorilni znak – odčitki Meggerja padajo
Eden najbolj kritičnih diagnostičnih instrumentov v zvezi z zdravjem grelnika je preizkus izolacijske upornosti, ki se izvaja z megaommetrom, ki se na splošno imenuje megger.

Običajen zdrav, suh grelec, izoliran z MgO, kaže:

Izolacijska upornost nad 100 MΩ pri 500 VDC

Običajno gigaomske-vrednosti razpona v suhih razmerah

Kontaminacija MgO z vlago povzroči kanale za uhajanje električne energije skozi vlažen izolacijski prah. To povzroči merljivo zmanjšanje izolacijske upornosti.

Tipični vzorci branja,-povezani z vlago
Poslabšanje je sprva običajno počasno:

Stanje grelnika Tipična izolacijska upornost
Suh, zdrav grelec > 100 MΩ do nekaj GΩ
Lahka kontaminacija z vlago Na desetine MΩ
Velik vnos vlage Nizko območje MΩ
Razpon močne kontaminacije kΩ ali manj
Zelo zgovoren vzorec v praksi opazimo po vlažnih vikendih ali zaustavitvah obratov. Grelnik, ki je v petek prestal gigaohmski test, bi lahko v ponedeljek zjutraj pokazal le nekaj megaomov.

Ta prehodna degradacija močno kaže na absorbirano vlago v primerjavi s fizičnim propadom ovoja.

Vrhunski preizkus: okrevanje po izpe-ostanku
Izsušitev, ki obnovi branje, je nedvoumna izpoved mokrote.

To je ena od kritičnih diagnostičnih razlik med hidrirano MgO izolacijo in nepopravljivo strukturno poškodbo.

Nadzorovan proces pečenja
Če sumite na onesnaženje z vlago, lahko grelec rahlo posušite na naslednji način:

nizka napetost, napajana v praznem, suhem rezervoarju

Postavite v pečico z uravnano temperaturo.

Topel zrak, sušenje z nizko vlažnostjo.

Temperatura pečenja ne sme preseči 110 stopinj, da preprečite poškodbe ali deformacije PTFE ovoja.

Ko vlaga odteka iz prahu MgO, se izolacijska upornost pogosto postopoma povrne proti prvotni suhi vrednosti.

Zakaj je okrevanje pomembno
Ko je odčitek meggerja po sušenju popolnoma obnovljen, je rezultat razmeroma jasen:

Tulec je verjetno še nedotaknjen

Žica notranjega upora še ni odprta

Nizek odčitek, vdor vlage ni katastrofalna škoda

Po drugi strani pa se zlomljen ovoj ali trajno karbonizirana izolacija po sušenju običajno ne obnovi.

Vizualna indikacija: bel kredast material na tesnilu terminala.
Drug pogost znak, ki pogosto spremlja električno testiranje, je bel kredi-podoben ostanek, ki se pojavi okoli območja tesnila na sponkah.

To usedlino pogosto najdemo tam, kjer električni vodi predrejo epoksi ali tesnilno maso na hladnem območju grelnika.

Kaj je pravzaprav ostanek
Magnezijev hidroksid lahko nastane, ko se voda poveže z magnezijevim oksidom. Končna snov izgleda takole:

Bele praškaste usedline

Razvoj kredne skorje

Mineralni ostanki se posušijo okoli terminalov

Ta ostanek je zelo uporaben diagnostični namig, saj nakazuje, da je vlaga prodrla dovolj globoko, da je kemično reagirala s samo izolacijo MgO.

Ta ostanek skupaj z neenakomernimi odčitki izolacijskega upora je dober pokazatelj, da obstaja notranja kontaminacija z vlago.

Kako vlaga pride v grelec
Obstaja več tipičnih načinov, kako lahko vlaga vstopi v grelnike, izolirane z MgO.

Tesnila terminalov (poškodbe)
Epoksi tesnila, ki obdajajo napajalne kable, so lahko postopoma ogrožena zaradi mehanskih obremenitev, vibracij ali kroženja toplote.

Kondenzacija ob izklopu
Grelniki, ki so nameščeni v vlažnih prostorih, lahko padejo pod temperaturo rosišča okolja in lahko pride do notranje kondenzacije.

Nezadovoljivi pogoji shranjevanja
V vlažnih skladiščih rezervni grelniki, ki niso pod napetostjo, sčasoma pogosto pridobijo vlago zaradi mikroskopskih napak na tesnilih.

Toplotno dihanje
Sklop grelnika je podvržen raztezanju in krčenju s ponavljajočimi se cikli ogrevanja in hlajenja. Ta učinek toplotnega dihanja lahko v daljših obdobjih delovanja enakomerno sesa vlažen zrak navznoter.

Dolgoročni učinki neobdelane vlage
Kontaminacija z vlago se lahko sprva zdi reverzibilna, vendar bo sčasoma nadaljnja izpostavljenost povzročila trajno škodo.

Ko voda ostane v grelniku:

Korozija žice notranjega upora se pospeši

Oksidacija vpliva na električne kontakte

Dielektrična trdnost se nenehno zmanjšuje

Pogostejše zemeljske napake

Sčasoma lahko pride do kratkega stika

V napredovalih fazah se izolacija nepovratno razgradi, procesi pečenja pa ne dajejo sprejemljivih ravni odpornosti.

Preprečevanje
Več metod vzdrževanja lahko pomaga omejiti možnost onesnaženja z vlago MgO.

Preizkusi izolacijske upornosti – rutinski
Rutinsko testiranje meggerja daje osnovne podatke in pomaga prepoznati počasno propadanje pred odpovedjo.

Shranjevanje
Rezervni grelniki morajo biti shranjeni v:

Zračno sušenje v zaprtih prostorih

Po potrebi zaprto pakiranje

Hladno okolje z nizko vlažnostjo in stabilno temperaturo

Občasno obnavljanje-energije
Nekateri sistemi radi ohranjajo stvari nekoliko segrete v prostem teku, da preprečijo kopičenje vlage.

Pregled pečata
Redno preverjajte tesnila sponk za:

Pokanje

Sprememba barve

Tvorba ostankov

Mehansko rahljanje

Zgodnje odpravljanje napak na tesnilu lahko prepreči globlji vdor vlage.

Sklepi
Znatno zmanjšanje izolacijske upornosti z belimi kredastimi ostanki v bližini priključnega tesnila je značilen znak hidrirane MgO izolacije znotraj PTFE grelnika. V mnogih primerih je bolezen mogoče odpraviti, če jo odkrijemo zgodaj.

Če električno uhajanje povzroči vsrkana vlaga in ne razpoka ovoja, bo dobro o-zgorevanje povrnilo izolacijsko upornost na prvotno suho vrednost. Toda neobdelana kontaminacija z vlago bo poškodovala notranjo uporovno žico in povzročila trajno okvaro.

Pri diagnostiki grelnikov je megger veliko več kot le električni tester. V mnogih pogledih je merilnik vlage za skrivno notranje stanje, dušo, samega grelnika.