Високотемпературен{0}}механизъм на карбонизация, водещ до постоянна повреда на изолацията на нагревателя
Дългосрочната-работа при пре-температура причинява необратима карбонизация на вътрешните изолационни материали на отоплителните тръби, образувайки постоянни проводящи канали и водещи до непрекъснати дефекти на електрическо утечка в корпуса. За разлика от поправимо изтичане на абсорбция на влага, карбонизацията на изолацията принадлежи към влошаване на структурните характеристики, което не може да бъде поправено чрез сушене и други конвенционални средства, което директно води до бракуване на нагревателя. Много промишлени нагревателни тръби работят над номиналната температура за дълго време, за да отговорят на изискванията за ефективност на производството, като пренебрегват високата-температурна граница на стареене на вътрешните изолационни материали от магнезиев оксид. Данните за дългосрочен-температурен запис на термодвойката могат точно да уловят над-температурни работни записи, проследявайки основната причина за повреда на карбонизацията на изолацията.
Карбонизирането на вътрешната изолация следва ясен механизъм за праг на висока-температура. Изолационният прах от магнезиев оксид с висока-чистост поддържа стабилни изолационни характеристики в рамките на номиналния работен температурен диапазон, с еднаква вътрешна структура и отличен ефект на електрическа изолация. Когато температурата на повърхността на нагревателната тръба и вътрешната работна температура надхвърлят проектната граница за дълго време, топлинното излъчване при висока-температура променя молекулярната структура на изолационния прах, предизвиквайки термично разлагане и карбонизация на следи от органични компоненти вътре в тръбата. Карбонизираните изолационни материали губят високи характеристики на устойчивост и образуват фини проводящи частици, свързващи вътрешни нагревателни проводници и външни метални обвивки, за да причинят постоянни електрически утечки.
Множество промишлени експлоатационни фактори предизвикват непрекъснато над{0}}температурно карбонизиране. Конструкцията с прекалено висока повърхностна плътност на вата води до локално прегряване на стените на тръбите, което прави частичните изолационни зони да носят свръх-гранична температура за дълго време. Сериозното коксуване на повърхността на тръбата и образуването на котлен камък образуват термично съпротивителни слоеве, блокирайки разсейването на топлината и причинявайки вътрешно натрупване на топлина и скок на температурата. Неразумната средна скорост на потока води до статични мъртви зони с висока-температура, което води до дългосрочно-локално прегряване на нагревателните тръби. Всички тези необичайни условия на работа тласкат вътрешните изолационни материали към състояние на стареене при карбонизация, което постоянно намалява ефективността на изолацията до пълна повреда.
Изтичането,-предизвикано от карбонизация, има фиксирани характеристики за откриване и неизправност. Данните от теста на мегаомметъра показват, че изолационното съпротивление на карбонизираните нагревателни тръби остава стабилно под 1 MΩ за дълго време и повтарящото се третиране на сушене не може да подобри стойностите на съпротивлението. Вътре в тръбата или по повърхността на стената на тръбата се появяват очевидни черни петна от карбонизация, които са постоянни следи от структурни повреди. За разлика от периодичното изтичане, причинено от абсорбиране на влага, неуспехът на карбонизацията води до непрекъснато и стабилно наелектризиране на корпуса, придружено от необичайни колебания на температурата на нагряване и намалена топлинна ефективност.
Нагревателните тръби при повреда на карбонизацията нямат ефективна ремонтна стойност и трябва да се сменят изцяло. Вторичното изсушаване, почистване и регулиране на параметрите не могат да възстановят молекулярната структура на карбонизираните изолационни материали, а непрекъснатата принудителна работа само ще влоши рисковете от течове и ще причини инциденти, свързани с безопасността. Навременното бракуване и подмяната са единствените безопасни методи за изхвърляне на карбонизирани повредени нагреватели, като се избягват скритите опасности от токов удар и късо съединение, причинени от трайна повреда на изолацията.
Прецизният контрол на температурата е в основата на предотвратяването на грешки при карбонизация на изолацията. Стандартизираният дизайн на натоварването на повърхността, разумното съвпадение на средния поток и редовното коксуване почистване избягват локално прегряване и вътрешно натрупване на топлина. Поддържащият термодвойка мониторинг на-температурата в реално време и функциите за защита от пре-температура прекъсват автоматично захранването при превишаване на температурните граници, като основно елиминират карбонизацията на изолацията, предизвикана от свръх-ограничена работа. Професионалните схеми за съвпадение на параметри и контрол на температурата ефективно удължават експлоатационния живот на изолационните структури на нагревателните тръби и осигуряват дългосрочна-електрическа безопасност.
