Električna okvara se včasih zdi enostavna: odklopniki se nepričakovano sprožijo, sponke kažejo močno oksidacijo ali pa je ožičenje znotraj grelne glave počrnelo. Grelec je zamenjan, ožičenje je ponovno narejeno in sistem se vrne v delovanje-samo da se čez nekaj tednov znova odpove. Nova enota kaže enako končno korozijo in vdor vlage. Z električnega vidika se vse zdi pravilno, vendar se težava ponavlja.
Ta vzorec kaže na mehanski in okoljski vzrok in ne na električno napako. Sponke grelnika so izpostavljene jedkim hlapom ali tekočini, ker hladna dolžina ni zadostna.
Funkcija hladne dolžine
V PTFE potopnem grelniku ogrevan del prenaša energijo v raztopino, medtem ko hladen del nad njim opravlja zaščitno vlogo. Hladna dolžina fizično loči električne komponente od procesnega okolja. Njegov namen ni ogrevanje, temveč izolacija.
Hladni del ohranja terminalsko strojno opremo nad območjem pare, zunaj območja brizganja in dovolj daleč od tekočine, da prepreči kapilarni transport vzdolž ovoja. Ko je pravilno dimenzionirano, električno ohišje deluje na razmeroma suhem zraku, čeprav ogrevani del deluje v agresivni kemiji.
Ko je hladna dolžina prekratka, ta zaščitna meja izgine.
Kako se razvije terminalna poškodba
Rezervoarji za kemikalije redko izpostavljajo samo potopljeno površino grelnika. Segrete raztopine ustvarjajo hlape, ki se nenehno dvigajo in kondenzirajo na hladnejših površinah nad tekočino. Ta napad parne faze je še posebej agresiven v kislinah, kot so klorovodikova ali dušikova raztopina.
Če se hladni del konča v bližini odprtine rezervoarja, se hlapi kondenzirajo neposredno na sponkah. Sčasoma na terminalih nastanejo prevodne usedline. Na začetku to povzroči manjši tok uhajanja in moteče izklope. Ko se usedline kopičijo, pride do električnega obloka in izolacija karbonizira, kar sčasoma povzroči trajen kratek stik.
Brizganje ustvari drugo pot do napake. Med polnjenjem, mešanjem ali črpanjem kapljice dosežejo grelno glavo. Tudi kratkotrajno vlaženje pusti ostanke po izhlapevanju. Ti ostanki postopoma premostijo električni razmik in pospešijo korozijo.
Tretji mehanizem je steljanje. Nekatere kemikalije potujejo navzgor vzdolž površine plašča grelnika s kapilarnim delovanjem. Ko hladna dolžina ni zadostna, lahko tekočina fizično doseže ohišje, kljub temu, da se pojavi pod lokacijo terminala.
Prepoznavanje dokazov
Okvare terminalov, ki jih povzroči neustrezna hladna dolžina, povzročajo dosledne vizualne simptome. Bakreni terminali razvijajo produkte zelene korozije. Na nerjavnih delih so temni madeži. Izolatorji so videti vlažni ali prekriti s kristalnimi ostanki. V hudih primerih se vlaga nabira v ohišju terminala in zatemnjeno ožičenje kaže na ponavljajoče se iskrenje.
Ti indikatorji se razlikujejo od preproste kondenzacije v vlažnem prostoru. Obloge so lokalizirane na grelnikih, nameščenih v posebnih rezervoarjih, in ustrezajo agresivnim procesnim hlapom. Sama zamenjava napeljave ne more rešiti težave, ker okolje ostane nespremenjeno.
Določanje ustrezne dolžine hladnega
Za pravilno dimenzioniranje je treba oceniti geometrijo rezervoarja in delovne pogoje, namesto da bi se zanašali na standardne dimenzije grelnika. Razdalja med površino tekočine in električnimi priključki mora presegati največje območje pare in brizganja.
Ogrevani rezervoarji za kislino ustvarjajo konvekcijske tokove navzgor, ki prenašajo hlape precej nad nazivno raven tekočine. Postopki vrenja ali skoraj-vrelišča to območje znatno razširijo. V praksi rezervoarji, ki vsebujejo agresivne hlape, kot je segreta klorovodikova kislina, pogosto zahtevajo 200–300 mm hladne dolžine, kar je veliko več od običajno dobavljene standardne dimenzije 150 mm.
Rezervoarji z močnim mešanjem ali pogostim polnjenjem potrebujejo dodatno rezervo, ker zaščita pred brizganjem postane prevladujoč dejavnik. Ohišje terminala mora ostati zunaj vseh območij, kjer se redno pojavljajo kapljice ali kondenzacija.
Praktične rešitve na terenu
Najbolj zanesljiva rešitev je navedba daljšega hladnega dela ob naročilu zamenjave. Povečanje ločevalne razdalje odstrani terminale iz okolja parne faze in ponovno vzpostavi električno zanesljivost.
Dodatna zaščita lahko izboljša delovanje tam, kjer geometrija omejuje dvig grelnika. Namestitev ščita proti kapljanju nad odprtino rezervoarja preprečuje, da bi navpično brizganje prišlo do priključkov. Usmerjanje ožičenja navzdol, da se ustvari kapalna zanka, preprečuje migracijo tekočine v ohišje.
Zatesnjena, proti koroziji{0}}odporna ohišja priključkov prav tako zagotavljajo učinkovito zaščito. Tesnjena ohišja omejujejo vdor vlage in ščitijo električne razdalje. Vendar tesnjenje ohišja ne more v celoti nadomestiti slabega položaja. Običajna hitra rešitev je nanašanje silikonske tesnilne mase okoli vstopnih točk za žice, vendar to samo odloži poslabšanje, ker hlapi še vedno pronicajo in kondenzirajo v notranjosti.
Obravnava obstoječih namestitev
Kjer zamenjava grelnika ni takoj izvedljiva, postane potrebna dodatna okoljska izolacija. Naknadna namestitev zaprtega ohišja s čiščenjem inertnega plina preprečuje kopičenje korozivne atmosfere v ohišju terminala. Čiščenje ohranja pregrado s pozitivnim tlakom, ki blokira vdor hlapov in stabilizira izolacijski upor, dokler ni mogoče namestiti grelnika ustrezne velikosti.
Električna zanesljivost je odvisna od geometrije
Hladna dolžina se pogosto obravnava kot manjša dimenzijska podrobnost, vendar določa, ali električne komponente delujejo v zraku ali v kemičnih hlapih. Korozija priključkov, kratki stiki in ponavljajoča se moteča izklopa pogosto izvirajo iz nezadostne ločitve in ne zaradi električnih napak.
Ohranjanje ustrezne dolžine v hladnem zagotavlja zaščito pred brizganjem, preprečuje napad parne faze in ohranja celovitost izolacije. Ko grelniki na sponkah večkrat odpovejo, povečanje oddaljenosti od procesnega okolja odpravi osnovni vzrok in obnovi stabilno delovanje.
