Анализа квара: Пад отпора изолације циклуса употребе грејача кертриџа при ултра-ниским температурама испод 120 степени
Пад отпора изолације спада међу најчешће појаве квара за грејач кертриџа који ради у криогеним условима од -120 степени. Чак и грејач кертриџа који користи ултра ниску температуру може наићи на овај проблем ако постоје дефекти у поклапању материјала, занатској обради или примени на лицу места. Анализа основних узрока помаже у избегавању поновљених кварова у пројектима криогеног загревања трагова.
Инвазија влаге делује као примарни подстицај за пад отпорности изолације код циклуса грејача кертриџа испод -120 степени. Према искуству, извор влаге спада у две категорије: заостала влага која се задржава у кертриџ грејачу током производње, и спољна мразна пара која продире из заптивних интерфејса. За неквалификовани грејач кертриџа, ситна заостала влага се смрзава у кристал леда на -120 степени, стварајући механичку силу екструзије на изолационом слоју магнезијум оксида. Када се грејач кертриџа укључи и температура расте, лед се претвара у пару, стварајући унутрашњи притисак. После вишеструких циклуса хладно-вруће од 120 степени, унутар изолационог праха се појављују микро-празнине, што постепено смањује изолационе перформансе грејача кертриџа.
Неисправност структуре заптивке ствара канале за продор спољне паре мраза. Обичне заптивне масе постају круте и ломљиве испод -120 степени. Након поновљене термичке деформације, појављују се празнине на заптивним спојевима кертриџ грејача. Смрзнута пара из околине од -120 степени продире у унутрашњу шупљину грејача кертриџа и контаминира прах магнезијум оксида. Чак и висококвалитетни магнезијум оксид губи диелектричне перформансе када апсорбује влагу. Грејач кертриџа који се користи на ултра ниским температурама се ослања на вишеслојно композитно заптивање да би се блокирао приступ паре мраза. Ако је заптивање поједностављено, грејач кертриџа ће се суочити са ризиком од деградације отпорности изолације испод 120 степени радних циклуса.
Унутрашња оштећења конструкције изазвана топлотним ударом представљају још један велики узрок. Када кертриџ грејач са прекомерном густином у ватима крене у хладно стање испод -120 степени, постоји огромна температурна разлика између смрзнутог омотача и брзо загреваног унутрашњег намотаја. Понављани огромни топлотни градијент ствара микро-пукотине унутар збијеног праха магнезијум оксида. Те микро-пукотине се шире циклус по циклус, оштећујући интегритет изолационог медијума унутар кертриџа грејача. За сценарије примене од -120 степени, густина грејача кертриџа треба да одржава 5-7 В/цм² да би се контролисао интензитет топлотног удара. Претерано велика густина у ватима ће убрзати оштећење изолационе структуре кертриџ грејача.
Неправилна инсталација такође индиректно изазива пад отпорности изолације. Ако је зазор отвора за уградњу премали, хладно скупљање од -120 степени доводи до екструзионог напрезања на омотач грејача кертриџа. Спољно механичко напрезање се преноси према унутра и ствара микропукотине унутар изолације од магнезијум оксида. Ако је зазор отвора превелик, лош пренос топлоте доводи до тога да плашт грејача кертриџа ради на далеко вишој температури, што повећава унутрашње топлотно напрезање. Механичко куцање током инсталације ће такође произвести невидљиве унутрашње микродефекте за грејач кертриџа, који се показују као пад отпора изолације након неколико термичких циклуса од -120 степени.
Ефикасне противмере могу ублажити ризике изнад. Усвојите грејач картриџа са ултра-ниском температуром са вишеслојном херметичком заптивном структуром. Извршите нисконапонско претходно печење пре формалног пуштања у рад да бисте елиминисали преосталу влагу унутар кертриџа грејача. Примените контролу покретања са спором брзином да бисте смањили амплитуду топлотног удара за грејач кертриџа. Строго контролишите густину у ватима у опсегу од 5-7 В/цм² за доделу грејања у траговима од -120 степени. Оптимизујте толеранцију отвора за монтажу израчунату према коефицијенту термичког скупљања од -120 степени и забраните снажно куцање током инсталације грејача кертриџа. Периодично пратите вредност отпора изолације током рада опреме. Када се открије очигледан тренд пада, спроведите печење на ниском напону на време или организујте превентивну замену за грејач кертриџа.
Пад отпора изолације грејача кертриџа испод -120 степени је резултат спајања материјала, израде и услова примене. Чак и добро произведени грејач кертриџа на ултра-ниским температурама не може да одржи стабилне перформансе без одговарајућих мера за инсталацију и пуштање у рад. Приликом пројектовања решења за грејање за криогено окружење од 120 степени, процена ризика пуне везе за примену кертриџ грејача је вредна пажње.
