Μηχανισμός στιγμιαίας εξάντλησης σωλήνων θέρμανσης υγρών υπό συνθήκες ξηρού εγκαύματος
Πολλοί βιομηχανικοί χρήστες αντιμετωπίζουν ξαφνικά ατυχήματα καύσης θερμαντήρα: οι σωλήνες θέρμανσης υγρού που λειτουργούν σταθερά σε συνθήκες βύθισης αποτυγχάνουν εντελώς μέσα σε λίγα λεπτά μετά την τυχαία πτώση της στάθμης του υγρού και το ξηρό κάψιμο. Αυτή η ξαφνική αστοχία δεν προκαλείται από προβλήματα ποιότητας του προϊόντος, αλλά από την εγγενή αναντιστοιχία σχεδιασμού μεταξύ των σωλήνων υγρού υψηλού{1}φορτίου και των συνθηκών απαγωγής θερμότητας αέρα. Η κατανόηση του μηχανισμού εσωτερικής εξάντλησης μπορεί να αποφύγει αποτελεσματικά σφάλματα λόγω αμελείας και ο συναγερμός θερμοκρασίας σε πραγματικό χρόνο του θερμοστοιχείου είναι το πιο αποτελεσματικό μέσο έγκαιρης προειδοποίησης για τέτοια ξαφνική υπερ{4}}αστοχία θερμοκρασίας.
Οι σωλήνες θέρμανσης υγρών υιοθετούν σχεδιασμό υψηλού επιφανειακού φορτίου 8–12 W/cm² με βάση την αποτελεσματική απαγωγή υγρών θερμότητας. Σε κανονική κατάσταση εμβάπτισης, το υγρό μέσο αφαιρεί συνεχώς θερμότητα, διατηρώντας τη θερμοκρασία του τοιχώματος του σωλήνα σε ασφαλές εύρος ελαφρώς υψηλότερο από τη θερμοκρασία του υγρού. Το εσωτερικό σύρμα θέρμανσης και το μονωτικό στρώμα οξειδίου του μαγνησίου λειτουργούν σε περιβάλλον σταθερής και ήπιας θερμοκρασίας με σταθερή απόδοση και μεγάλη διάρκεια ζωής. Ολόκληρο το σύστημα θέρμανσης διατηρεί την αποτελεσματική και ασφαλή κατάσταση λειτουργίας.
Μόλις πέσει η στάθμη του υγρού και προκαλέσει μερικό ή ολικό ξηρό έγκαυμα, το σύστημα απαγωγής θερμότητας καταρρέει αμέσως. Η απόδοση απαγωγής θερμότητας αέρα είναι μικρότερη από το ένα-δέκατο της απόδοσης απαγωγής θερμότητας υγρού, η οποία δεν μπορεί να αντιστοιχεί στην υψηλή απόδοση θερμότητας 8–12 W/cm². Μια μεγάλη ποσότητα θερμότητας που παράγεται από το σύρμα θέρμανσης συσσωρεύεται στο τοίχωμα του σωλήνα και δεν μπορεί να διαχυθεί προς τα έξω, οδηγώντας σε εκθετική αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος του σωλήνα. Τα πραγματικά δεδομένα ανίχνευσης δείχνουν ότι η θερμοκρασία του τοιχώματος του σωλήνα των αταίριαστων σωλήνων ξηρής καύσης υγρού μπορεί να σπάσει γρήγορα στους 800 βαθμούς σε 3 έως 5 λεπτά.
Η υπερβολικά-υψηλή θερμοκρασία προκαλεί μη αναστρέψιμη πολυεπίπεδη βλάβη στις εσωτερικές δομές. Το σύρμα θέρμανσης υψηλής-αντίστασης μέσα στο σωλήνα θα λιώσει και θα σπάσει κάτω από εξαιρετικά-υψηλή θερμοκρασία που υπερβαίνει το όριο ανοχής υλικού. Το μονωτικό υλικό πλήρωσης οξειδίου του μαγνησίου, το οποίο διασφαλίζει την ηλεκτρική ασφάλεια, θα ανθρακώσει και θα χάσει την απόδοση μόνωσης σε υψηλή θερμοκρασία. Το τοίχωμα του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα υποβάλλεται-μαλάκοντας σε υψηλή θερμοκρασία και ξεφλούδισμα οξείδωσης, δημιουργώντας μικροσκοπικές ρωγμές και διεισδυτικές οπές. Μετά την αποτυχία της εσωτερικής μόνωσης, ο σωλήνας θέρμανσης θα έχει ηλεκτρική διαρροή και σφάλματα βραχυκυκλώματος, χάνοντας εντελώς την ικανότητα εργασίας.
Αυτή η αστοχία ξηρής καύσης των υγρών σωλήνων δεν έχει διαδικασία σταδιακής γήρανσης και ανήκει σε ξαφνική καταστροφική αστοχία. Δεν υπάρχει προφανές προ-σημάδι σφάλματος στο πρώιμο στάδιο της ξηρής καύσης και ο τερματισμός λειτουργίας του εξοπλισμού και η απόσυρση εξαρτημάτων θα ολοκληρωθούν σε σύντομο χρονικό διάστημα. Πολλά ατυχήματα ασφάλειας παραγωγής και απώλειες συντήρησης εξοπλισμού προκαλούνται από προσωρινή αμέλεια παρακολούθησης της στάθμης του υγρού και απροστάτευτο ξηρό κάψιμο των σωλήνων θέρμανσης υγρού.
Η εγκατάσταση αισθητήρων θερμοκρασίας θερμοστοιχείου υψηλής ευαισθησίας σε υγρό εξοπλισμό θέρμανσης μπορεί να πραγματοποιήσει-παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της θερμοκρασίας του τοιχώματος του σωλήνα. Μόλις εντοπιστεί μη φυσιολογική αύξηση της θερμοκρασίας που προκαλείται από πτώση της στάθμης του υγρού και ξηρή καύση, το σύστημα διακόπτει αυτόματα την τροφοδοσία και δίνει συναγερμό για να αποφευχθεί η πλήρης εξάντληση. Τα επαγγελματικά συστήματα προστασίας από τα-ξηρά-εγκαύματα και η αποκλειστική επιλογή θερμαντήρα σύμφωνα με τις συνθήκες εργασίας μπορούν να εξαλείψουν ουσιαστικά τους κινδύνους ξαφνικής βλάβης των συστημάτων θέρμανσης υγρών.
