Зашто криогени системи настављају да сагоревају грејачи кертриџа – и како то зауставити
Криогено складиште замењује исти грејач кертриџа сваке три недеље. Дневник одржавања показује образац: грејач је инсталиран, ради неколико дана, а затим откаже са напукнутим омотачем или кратким спојем. Тим претпоставља да су грејачи неисправни и мењају добављаче, само да би видели да се исти циклус понавља. Овај сценарио је изузетно чест у објектима који раде са течним азотом, а основни узрок скоро никада није грешка у производњи.
Топлотни шок је примарни кривац. Када се кертриџ грејач на собној температури урони у окружење од минус 196- степени и затим укључи, материјал се тренутно скупља. Отпорна жица унутра се загрева у року од милисекунди, али изолација од магнезијум оксида и метални омотач око ње остају на криогеним температурама. Температурни градијенти који прелазе 800 степени Целзијуса по центиметру формирају се преко интерфејса материјала током првих неколико секунди рада. Стандардни омотачи од нерђајућег челика 304, који савршено добро функционишу на собној температури, постају ломљиви на температурама течног азота јер се прелазак дуктилног-у крхко дешава знатно изнад минус 196 степени. Резултат је пуцање, често видљиво као преломи линије косе дуж површине омотача.
Секундарни кварови се дешавају када влага уђе. Када топли ваздух дође у контакт са криогеним површинама, кондензација се јавља скоро одмах. Било која водена пара заробљена унутар тела грејача током производње, или која продире кроз несавршене заптивке, смрзава се на температурама течног азота. Вода се шири за отприлике девет процената када се замрзне, стварајући довољан унутрашњи притисак да разбије збијену изолацију од магнезијум оксида или одвоји омотач од крајњих заптивки. Једном када је изолација угрожена, развија се електрично праћење и грејач потпуно нестаје.
На основу искуства, фактор који се најчешће занемарује је уклапање између грејача и његовог монтажног отвора. Стандардне толеранције -пристајања омогућавају микроскопске ваздушне празнине који кондензују атмосферску влагу, стварајући слојеве леда који топлотно изолују делове површине грејача. Локализовано прегревање долази брзо, деформишући омотач и угрожавајући унутрашње заптивке. Прецизни-грејачи земље са толеранцијом х6 налегања, у комбинацији са топлотно проводљивим пастама специјално формулисаним за криогену употребу, спречавају овај режим квара.
Још једно уобичајено питање је стратегија контроле. Укључени-искључени термостати стварају прекорачења температуре која шокирају елемент када загревају хладне термалне масе. Контролни елементи премале величине узрокују брзи циклус који замара унутрашње везе. Релеји у чврстом стању-са нултим-укрштањем укрштања, упарени са термопаровима уграђеним директно у језгро грејача, обезбеђују постепене промене температуре које продужавају радни век.
Област електричних завршетака заслужује посебну пажњу. Стандардни спојеви за пресовање се скупљају различитом брзином од проводника грејача, стварајући спојеве високог{1}}отпора који стварају локализовано грејање. У криогеним срединама-обогаћеним кисеоником, ове вруће тачке постају потенцијалне опасности од паљења. Сребром-залемљени или лемљени спојеви, запечаћени епоксидним једињењима оцењеним за отпорност на топлотни удар, одржавају интегритет проводљивости у температурном спектру.
Решење за поновљено сагоревање није само куповина скупљег грејача. То је разумевање потпуног радног окружења и одређивање грејача кертриџа који је пројектован за сваки услов на који ће наићи. То значи одабир легуре омотача која остаје дуктилна на најнижој температури, осигуравајући да је изолација од магнезијум оксида збијена до густине веће од 3,2 грама по кубном центиметру, специфицирајући херметичке заптивке које спречавају улазак влаге и дизајнирање контролне стратегије која избегава топлотни удар. Када се ови фактори позабаве, грејачи кертриџа у криогеној служби могу да остваре радни век мерен годинама, а не недељама.
