Заптивање и управљање влагом – Режим занемареног квара у криогеним грејачима кертриџа
У расхладном објекту је инсталиран кертриџ грејач. Спецификације су тачне. Густина у ватима је одговарајућа. Материјали су погодни за ниске температуре. Ипак, у року од неколико месеци, грејач поквари. Отпорна жица је нетакнута. На омоту нема видљивих оштећења. Квар је електрична струја цурења -, квар на земљи или потпуни губитак отпора изолације.
Кривац је скоро увек влага. У апликацијама на ултра-ниским температурама, управљање влагом није само важно - већ је разлика између успеха и неуспеха. Ипак, то остаје један од аспеката који се највише занемарују спецификације и инсталације грејача кертриџа.
Проблем почиње са основним понашањем ваздуха на ниским температурама. Када се криогена опрема отвори ради одржавања или када дође до температурних циклуса, влага из околног ваздуха се кондензује на хладним површинама. Ова кондензација проналази пут до најмањих празнина и пукотина. Стандардне заптивке грејача, савршено адекватне за сува окружења, дозвољавају улазак воде који ствара електричне опасности и убрзава корозију.
Када влага уђе у тело грејача, последице су тешке. На -50 степени, свака заробљена вода се смрзава и шири. Ово ширење ствара унутрашњи притисак који може да поцепа изолацију од магнезијум оксида или да изазове микро-фрактуре у омотачу. Када се грејач касније укључи и загреје, смрзнута влага се топи, потенцијално стварајући проводне путеве који изазивају струју цурења или кварове на земљи. Циклус замрзавања и одмрзавања се понавља са сваким термичким циклусом, прогресивно деградирајући изолацију све док не дође до квара.
Крајња тачка је најугроженија област. Прелазак са тела грејача на водеће жице ствара више интерфејса где влага може да уђе. Стандардне силиконске заптивке постају тврде и ломљиве на -40 степени. Развијају се пукотине, омогућавајући продирање атмосферске влаге. Нискотемпературна силиконска једињења или керамичке заптивке дизајниране посебно за криогене услове одржавају флексибилност и интегритет заптивања у целом температурном опсегу.
Врхунски произвођачи се баве проблемима влаге кроз више стратегија. Херметичко заптивање помоћу структура од стакла{1}}на-метал или керамике у потпуности спречава продор влаге. Унутрашњи сакупљачи влаге апсорбују сваку кондензацију која се може створити унутар уређаја. Поступци вакуум{5}}пуњавања елиминишу празнине током производње где би се могла акумулирати влага. Операције пост{7}}производног печења-на 120 до 150 степени Целзијуса обезбеђују да се сва заостала влага уклони пре слања.
Квалитет саме изолације од магнезијум оксида игра кључну улогу. Магнезијум оксид високе{1}}чистоће пружа одличну топлотну проводљивост и електричну изолацију, али је хигроскопан - и може да апсорбује влагу из ваздуха. Свака влага која се апсорбује током производње, складиштења или уградње угрожава њена диелектрична својства. Премијум произвођачи користе магнезијум оксид високе{5}}густине сабијен процесима савијања који елиминишу празнине у којима би се могла накупити кондензација.
Пракса инсталације значајно утиче на кварове{0}}у вези са влагом. Кертриџ грејачи треба да се чувају у затвореним посудама са десикантом до тренутка уградње. Отварање паковања прерано излаже изолацију атмосферској влази која се можда никада неће у потпуности уклонити. Завршетак треба да буде што је могуће сув током уградње, водећи рачуна да се спречи улазак влаге у улазну тачку жице.
Неке спецификације захтевају да део грејача излази из отвора за монтирање - обично 5 милиметара или више. Ова пракса држи завршетак подаље од хладне зоне, смањујући ризик од кондензације. Саме проводне жице морају бити специфициране за услугу на ниским{4}}има. ПВЦ изолација постаје крхка и пропада. Фиберглас са тефлоном или силиконом одржава диелектрична својства и флексибилност чак и на -50 степени.
Искуство показује да многи кварови{0}}у вези са влагом потичу од неадекватног заптивања завршетака. Претпоставка да ће стандардни завршетак функционисати јер се грејач користи само на ниским температурама занемарује реалност да промена температуре између хладних и топлих услова ствара кондензацију коју стандардне заптивке не могу да поднесу. Електрична грејна цев од -50 степени са једном-главом захтева завршетак дизајниран посебно за криогене услове, а не завршетак позајмљен из дизајна опште намене.
За апликације где је улазак влаге посебан проблем - прерада хране, складиштење лекова, опрема на отвореном изложена временским утицајима - херметичко заптивање треба да се сматра обавезним, а не опционим. Додатни трошкови заптивене конструкције су мали у поређењу са трошковима прераног квара, застоја у производњи и заменског рада.
