PTFE ヒーターの内部金属コアの腐食の原因とその検出方法は何ですか?

PTFE シースは無傷ですが、ヒーターはアースに電流が漏れており、動作していません。おそらく内部では、非常に小さなピンホールが酸によってステンレス鋼または銅のコアをゆっくりと侵食していたのでしょう。この内部腐食は、PTFE 浸漬ヒーターのステルス故障モードであり、電気的故障が発生するまで気付かないうちに進行することがよくあります。

PTFEヒーターの内部金属芯の腐食メカニズム
PTFE ヒーターの内部金属コアの腐食を検出することは、PTFE シースの非常に小さな欠陥から始まる困難な作業です。この欠陥は、製造上の欠陥、機械的損傷、または応力点での長期にわたる化学的劣化である可能性があります。

ピンホールまたは微小亀裂が形成されると、用途に応じて一般に酸性またはアルカリ性の高温のプロセス流体が絶縁システムに吸い込まれる可能性があります。流体は、PTFE シースと内部金属コアの間の界面に沿って毛細管現象によって輸送されます。

PTFE 自体は耐薬品性があり、ほとんどの酸には濡れませんが、接触領域が隠れた入口導管となる可能性があります。金属コアが接触するとすぐに腐食が始まります。

腐食プロセスの手順は通常次のとおりです。

シースの小さな破れから酸が侵入

コア表面の流れ

銅導体またはステンレス鋼の局所的な腐食。

金属酸化物および金属塩の調製

膨張により周囲の PTFE 層に張力が発生

腐食生成物の蓄積により、内部容積の増加や PTFE シースの亀裂のさらなる伝播が引き起こされ、破損が早まる可能性もあります。{0}

電気的および視覚的な障害信号
通常、電気モニタリングにより、目視評価ではなく内部腐食の早期診断が可能になります。

重要な指標は、接地漏れ電流の増加です。断熱システムが古くなると、発熱体とアースの間に部分的な伝導経路が形成される場合があります。これは通常、絶縁抵抗のゆっくりとした低下に関連しています。

500 VDC で実行される従来の絶縁抵抗テスト (メガーテスト) の望ましい結果は、良好なヒーターで 10 MΩ を超える値である必要があります。多くの場合、最初に検出できる内部変性の警告兆候は、時間の経過に伴う下降傾向です。

その他の症状には次のようなものがあります。

発熱体の電気抵抗の経時変化

断続的な地絡トリップ

シース表面の局所的な黒ずみまたは変色

PTFE絶縁体の小さな気泡歪み

特定の状況では、溶解した金属イオンが外側に移動するため、入口部分で軽度の緑色または茶色の変色が発生することがあります。

ピンホールは微細で目には感知できない場合があり、初期段階で検出するには電気診断が必要になる場合があります。

検出および監視技術
予測試験と日常検査は互いに補完し合い、炉心の内部腐食を検出する効果的な手段を提供します。

絶縁抵抗の傾向
定期的なメガテストが最も信頼できる早期警告です。絶縁抵抗は通常、完全な電気的破壊の前に減少する傾向があります。連続監視システムは、漏れ電流の素早い変化を感知することで検出を向上させることができます。

目視検査
定期的な検査により、PTFE シースの膨れ、変色、局所的な膨張などの小さな表面の凹凸が検出される場合があります。このような症状は、内部の化学活動や構造劣化を示唆することがよくあります。

電気的性能の監視。
ヒーターの異常な電力使用または不均一な加熱動作は、部分的な内部損傷を示している可能性があります。{0}このような症状は通常、断熱材が劣化し始めた後に発生します。

失敗の進行とリスクへの影響
通常、外観に錆が見られる場合、ヒーターの完全性は修復不可能なほど劣化しています。この段階では、通常、内部コアと絶縁システムの構造的損傷がかなり進んでいます。

これらの設定で長期間にわたって操作すると、次のリスクが高まります。

完全な電気的短絡-

地絡トリップとプロセスのシャットダウン

導電性プロセス流体における潜在的な安全リスク

交換が必要になる前に、外部の兆候が検出されることがよくあります。

監視による予防の規律
内部腐食の主な原因は、シースの完全性の破壊です。さらに耐久性の高い PTFE システムは、化学物質の侵入を防ぐために物理的バリアの連続性に依存しています。

したがって、定期的な絶縁抵抗検査は早期発見のために重要です。ただし、時間の経過に伴う劣化の傾向は単一点の測定値よりも明らかであることが多いため、傾向データは単独の測定よりも役立ちます。-

抽象的な
PTFE ヒーターの内部金属コア腐食は、シースの微細な破れによりプロセス流体が導体にアクセスできる進行性の故障メカニズムです。検出は主に電気試験によって行われ、特に 500 VDC での絶縁抵抗測定によって行われ、10 MΩ を超える値は良好な絶縁状態を示します [23]。

定期的に監視することで問題を早期に発見し、突然の加熱障害や予定外のプロセス停止を防ぐことができます。最も耐薬品性の高いシースであってもバリアとなるため、厳しい産業条件における長期耐久性を頻繁にテストする必要があります。