Hvorfor svikter en PTFE nedsenkingsvarmer i den kalde sonen i fatbeleggslinjer?

En tønnepletteringslinje trakk en PTFE-dykkvarmer etter ni måneders bruk. Den oppvarmede delen var i god stand. Feilen oppsto i den kalde sonen-den uoppvarmede delen mellom flensen og toppen av det oppvarmede området. PTFE ved den kalde sonen viste en rekke fine sprekker, og isolasjonsmotstanden hadde falt til 15 MΩ. Tønnen hadde vært i kontakt med den kalde sonen under lasting og lossing, og den mekaniske skaden hadde brutt belegget.

Den kalde sonen er den uoppvarmede lengden på varmeren som forbinder den oppvarmede delen til flensen. Den er ikke designet for å generere varme, og den kjøles ikke av prosessvæsken på samme måte som den oppvarmede delen. Ved fatplettering er den kalde sonen ofte den mest sårbare delen av varmeren.

Hvorfor den kalde sonen er sårbar i fatplettering

Tønnen er en roterende sylinder som beveger seg gjennom tanken. Under lasting og lossing løftes eller vippes tønnen, og banen kan bringe den i kontakt med den kalde sonen til varmeren. Den kalde sonen er ofte på toppen av varmeren, nær væskelinjen, der tønnen har størst klaring.

Den kalde sonen er også tynnere enn den oppvarmede delen i noen varmeovnsdesign. PTFE kan være tynnere, og metallkappen kan være mindre robust. Den kalde sonen er ikke designet for å tåle mekanisk kontakt fordi den ikke forventes å være i området med høy-slitasje.

Hvordan fatkontakt skader den kalde sonen

Tønnen er tung-vanligvis 20–50 kg når den er lastet. Når den kommer i kontakt med den kalde sonen, påfører den en mekanisk belastning. PTFE kan sprekke, og metallkappen kan bule. Sprekkene lar prosessvæske nå metallet, og korrosjon begynner.

Skaden er ofte progressiv. Den første kontakten kan kun forårsake et overflatemerke. Gjentatte kontakter forstørrer skaden, og PTFE bryter til slutt.

Fatvekt og dens effekt på kaldsoneskader

Hvorfor den kalde sonen svikter før den oppvarmede delen

Den oppvarmede delen avkjøles av prosessvæsken. Væsken fjerner varme og holder PTFE ved en moderat temperatur. Den kalde sonen kjøles ikke på samme måte. Det kan være over væskelinjen eller i et område med lav-strømning. PTFE ved den kalde sonen går varmere enn den oppvarmede delen under noen driftsforhold.

Den varmere PTFE er mykere og mer utsatt for mekanisk skade. Når tønnen kommer i kontakt med den kalde sonen, deformeres PTFE lettere og sprekker lettere enn den ville gjort ved den kjøligere oppvarmede delen.

Forhindrer kaldsonesvikt i fatplettering

Den mest effektive forebyggingen er å beskytte den kalde sonen mot tønnekontakt. En skjerm eller et skjold kan installeres over den kalde sonen for å absorbere støtet. Skjoldet kan være laget av PTFE, PVDF eller et lignende kjemisk motstandsdyktig materiale.

Å øke klaringen mellom tønnebanen og den kalde sonen reduserer risikoen for kontakt. Varmeren bør plasseres slik at tønnen ikke kan nå den kalde sonen under normal lasting og lossing.

Et tykkere PTFE-belegg i den kalde sonen gir mer motstand mot mekanisk skade. Beleggtykkelsen ved den kalde sonen bør være minst like tykk som den oppvarmede delen, og helst tykkere.

Forebyggende tiltak for kaldsonesvikt i fatplettering

Når kald sonefeil indikerer et designproblem

En varmeovn som svikter i den kalde sonen til tross for en beskyttelse og tilstrekkelig klaring indikerer at varmeapparatets design eller tankoppsettet ikke er egnet for tønneplettering. En tilpasset PTFE el-patronkonfigurasjon med en forsterket kald sone, en beskyttende beskyttelse og et tykkere belegg adresserer hovedårsaken til svikt i kald sone. Spesifikasjonsprosessen krever fatdimensjonene, fatbanen, tankoppsettet og nødvendig effekt. For anlegg med tønnepletteringslinjer reduserer denne applikasjons-spesifikke tilnærmingen kaldsonesvikt og forlenger levetiden til varmeapparatet.