Mecanismo de envelhecimento em alta-temperatura de tubo de aquecimento de plástico e análise de falha de termopar

Mecanismo de envelhecimento em alta-temperatura de tubo de aquecimento de plástico e análise de falha de termopar

A operação contínua em-altas{1}}temperaturas por longo prazo é a principal causa do envelhecimento do desempenho e da falha de tubos de aquecimento e termopares de processamento de plástico. Muitas falhas repentinas de controle de temperatura na produção não são causadas por danos aos componentes, mas pela atenuação cumulativa do envelhecimento sob condições de trabalho em altas-temperaturas. Compreender o mecanismo de envelhecimento em alta-temperatura ajuda a formular planos de manutenção direcionados e evitar paradas inesperadas de produção.

O envelhecimento interno dos tubos de aquecimento se reflete principalmente na atenuação do desempenho do núcleo de aquecimento de liga de níquel-cromo e na camada isolante-de alta temperatura. A operação em-alta{4}}temperatura por longo prazo causa alterações sutis na resistência do núcleo de aquecimento, resultando em uma saída de potência de aquecimento irregular. O material da camada isolante envelhece e encolhe gradualmente, levando ao desequilíbrio local na condução de calor e ao aumento da perda de calor. As jaquetas de aço inoxidável sofrem oxidação lenta-em alta temperatura, reduzindo a condutividade térmica da superfície e a resistência à corrosão.

A falha de alta-temperatura do termopar se manifesta principalmente no desvio da eficiência de conversão termoelétrica e na oxidação da sonda. A exposição-de longo prazo à atmosfera plástica volátil de alta-temperatura causa oxidação da superfície da sonda e alteração na proporção dos componentes, levando ao declínio da sensibilidade do sinal. O envelhecimento em alta-temperatura piora a linearidade da resposta à temperatura e o erro aumenta gradualmente com a extensão do tempo de trabalho.

De acordo com dados de testes de envelhecimento, os tubos de aquecimento que trabalham acima de 350 graus por um longo período têm uma taxa de atenuação de desempenho 2,1 vezes maior que as condições convencionais de trabalho em temperatura. A velocidade de desvio do sinal do termopar aumenta 1,8 vezes em ambientes-de alta temperatura, e a probabilidade de falha aumenta significativamente após 4.000 horas de operação contínua.

Diferentes tubos de aquecimento estruturais têm diferentes resistências ao envelhecimento em altas-temperaturas. Os tubos de aquecimento fixos perfurados possuem estado de encaixe estável e distribuição uniforme de calor, com envelhecimento local lento. Os tubos de aquecimento retos têm tensão equilibrada e velocidade de envelhecimento estável. Os tubos de aquecimento angular têm concentração de tensão de flexão, o que é propenso ao envelhecimento acelerado em posições locais em ambientes-de alta temperatura.

A tabela a seguir mostra o desempenho de envelhecimento em alta-temperatura e a taxa de falha de diferentes componentes:

Medidas eficazes de prevenção do envelhecimento incluem controle de carga de temperatura, limpeza regular e calibração de tempo. Evitar a operação com energia-acima-de longo prazo reduz a velocidade de envelhecimento dos componentes. A remoção regular da deposição de carbono na superfície e manchas de óleo mantém a transferência de calor e o desempenho de detecção. A calibração oportuna corrige erros de sinal de envelhecimento.

Dominar as regras de envelhecimento de componentes pode realizar manutenção preditiva, substituir peças antigas com antecedência, evitar falhas repentinas de equipamentos e garantir a operação contínua e estável das linhas de produção.

Esquemas profissionais de manutenção de envelhecimento podem ser formulados de acordo com a temperatura real de trabalho e as horas de operação para prolongar a vida útil geral dos sistemas de controle de temperatura.