En tøndebelægningslinje trak en PTFE-elvarmer efter ni måneders drift. Den opvarmede sektion var i god stand. Fejlen opstod i den kolde zone-den uopvarmede sektion mellem flangen og toppen af det opvarmede område. PTFE ved den kolde zone viste en række fine revner, og isolationsmodstanden var faldet til 15 MΩ. Tønden havde været i kontakt med den kolde zone under lastning og losning, og den mekaniske skade havde brudt belægningen.
Den kolde zone er den uopvarmede længde af varmelegemet, der forbinder den opvarmede sektion med flangen. Den er ikke designet til at generere varme, og den afkøles ikke af procesvæsken på samme måde som den opvarmede sektion. Ved tøndebelægning er den kolde zone ofte den mest sårbare del af varmeren.
Hvorfor den kolde zone er sårbar i tøndebelægning
Tønden er en roterende cylinder, der bevæger sig gennem tanken. Under lastning og losning løftes eller vippes tønden, og dens vej kan bringe den i kontakt med varmerens kolde zone. Den kolde zone er ofte i toppen af varmeren, nær væskelinjen, hvor tønden har størst frigang.
Den kolde zone er også tyndere end den opvarmede sektion i nogle varmelegemedesigns. PTFE kan være tyndere, og metalkappen kan være mindre robust. Den kolde zone er ikke designet til at modstå mekanisk kontakt, fordi den ikke forventes at være i det høje-slidområde.
Hvordan tøndekontakt beskadiger den kolde zone
Tønden er tung-typisk 20-50 kg, når den er læsset. Når den kommer i kontakt med den kolde zone, påfører den en mekanisk belastning. PTFE kan revne, og metalkappen kan bule. Revnerne tillader procesvæske at nå metallet, og korrosion begynder.
Skaden er ofte progressiv. Den første kontakt kan kun forårsage et overflademærke. Gentagne kontakter forstørrer skaden, og PTFE'en bryder til sidst.
| Tøndevægt | Kontakt Force | PTFE-skade | Tid til PTFE-brud | Fejlrisiko |
|---|---|---|---|---|
| <20 kg | Lav | Overflademærker | >18 måneder | Lav |
| 20-35 kg | Moderat | Revner | 8-18 måneder | Moderat |
| 35-50 kg | Høj | Dybe revner | 4-8 måneder | Høj |
| >50 kg | Meget høj | PTFE brud | 1-4 måneder | Meget høj |
Tøndevægt og dens effekt på skader i kold zone
Hvorfor den kolde zone svigter før den opvarmede sektion
Den opvarmede sektion afkøles af procesvæsken. Væsken fjerner varme og holder PTFE ved en moderat temperatur. Den kolde zone afkøles ikke på samme måde. Det kan være over væskelinjen eller i et område med lavt-flow. PTFE i den kolde zone kører varmere end den opvarmede sektion under nogle driftsforhold.
Den varmere PTFE er blødere og mere modtagelig for mekaniske skader. Når cylinderen kommer i kontakt med den kolde zone, deformeres PTFE lettere og revner lettere, end den ville gøre ved den køligere opvarmede sektion.
Forebyggelse af kold zonefejl i tøndebelægning
Den mest effektive forebyggelse er at beskytte den kolde zone mod tøndekontakt. En skærm eller et skjold kan installeres over den kolde zone for at absorbere stødet. Skjoldet kan være lavet af PTFE, PVDF eller et lignende kemisk resistent materiale.
Forøgelse af afstanden mellem tøndebanen og den kolde zone reducerer risikoen for kontakt. Varmelegemet skal placeres således, at tønden ikke kan nå den kolde zone under normal på- og aflæsning.
En tykkere PTFE-belægning i den kolde zone giver mere modstand mod mekaniske skader. Belægningstykkelsen ved den kolde zone skal være mindst lige så tyk som den opvarmede sektion og helst tykkere.
| Forebyggende foranstaltning | Effekt på Cold Zone-skader | Implementering | Koste |
|---|---|---|---|
| Vagt eller skjold | Absorberer stød | Varmeapparat design | Moderat |
| Øget frigang | Undgår kontakt | Tank layout | Lav |
| Tykkere koldzonebelægning | Mere modstand mod skader | Belægningsproces | Moderat |
| Tøndesti guide | Styrer tøndebevægelsen | Installation af udstyr | Moderat |
Forebyggende foranstaltninger for koldzonefejl i tøndebelægning
Når kold zonefejl indikerer et designproblem
Et varmelegeme, der svigter i den kolde zone på trods af en afskærmning og tilstrækkelig frigang, indikerer, at varmeapparatets design eller tanklayoutet ikke er egnet til tøndeplettering. En tilpasset PTFE-elvarmerkonfiguration med en forstærket kold zone, en beskyttende skærm og en tykkere belægning adresserer årsagen til kold zonefejl. Specifikationsprocessen kræver tøndedimensionerne, tøndebanen, tanklayoutet og den nødvendige watt. For faciliteter med tøndebelægningslinjer reducerer denne applikations-specifikke tilgang koldzonefejl og forlænger varmeapparatets levetid.
