일련의 간헐적인 접지 오류가 발생한 후 한 화학 공장에서 헹굼 탱크에서 3kW PTFE 투입 히터를 꺼냈습니다. 칼집 표면은 손상되지 않은 것처럼 보였습니다. 갈라짐도 없고, 물집도 없고, 변색도 없습니다. 터미널 엔클로저가 건조되었습니다. 그러나 절연 저항은 정상 히터에서 예상되는 500MΩ보다 훨씬 낮은 8MΩ-을 나타냅니다. 습기는 내부에 있었고 내부 단열재에 갇혀 외부에서는 보이지 않았습니다.
내부 습기는 피복 표면에 눈에 띄는 흔적을 남기지 않기 때문에 진단하기 가장 어려운 PTFE 침지 히터 결함 중 하나입니다. PTFE가 괜찮아 보입니다. 터미널은 괜찮아 보입니다. 히터는 습기가 이동을 유발하는 지점으로 이동하기 전까지 몇 시간 또는 며칠 동안 정상적으로 작동할 수도 있습니다. 그때쯤이면 내부 부식이 수리 지점을 넘어 진행되었을 수 있습니다.
PTFE 침지 히터 내부에 수분이 축적되는 이유
수분은 PTFE 외장을 통한 침투, 단자 씰을 통한 유입, 단자 엔클로저 내부 응축의 세 가지 경로를 통해 내부 절연체로 들어갑니다.
투과는 가장 느리지만 가장 지속적인 경로입니다. 물 분자와 용해된 이온은 특히 상승된 보호관 온도에서 수개월 동안 작동하면서 폴리머를 통해 확산됩니다. PTFE를 통과하면 내부 절연체를 통해 저항 요소 쪽으로 이동합니다.
터미널 씰 유입이 더 빠르고 직접적입니다. 성능이 저하된 개스킷, 헐거운 케이블 글랜드 또는 갈라진 터미널 블록으로 인해 물이나 공정 유체가 차가운 영역으로 들어가 내부 절연체를 타고 가열된 부분으로 이동할 수 있습니다.
히터가 밤새 냉각되고 터미널 인클로저 내부의 습한 공기가 냉각기 표면에 응축되면 결로가 발생합니다. 시간이 지남에 따라 축적된 습기가 단열재로 유입됩니다.
| 수분 공급원 | 감지 가능한 효과까지의 시간 | 일반적인 절연 저항 | 눈에 보이는 징후 | 수리 가능 |
|---|---|---|---|---|
| 칼집 침투 | 6~18개월 | 10–100 MΩ | 외부적으로는 없음 | 아니요 |
| 터미널 씰 유입 | 1~6개월 | 1–50 MΩ | 습식 터미널 박스 | 때때로 |
| 응축 | 2~12개월 | 20–200 MΩ | 인클로저의 습기 | 자주 |
| 기계적 파손 | 일~주 | <10 MΩ | 눈에 보이는 손상 | 아니요 |
수분 유입 경로와 PTFE 침지 히터에 미치는 영향
1단계: 절연 저항 테스트
첫 번째이자 가장 중요한 테스트는 절연저항계 테스트입니다. 히터를 전원에서 분리하고 소자 단자와 알려진 접지 사이에 절연저항계를 연결합니다. 500V DC를 적용하고 60초 후에 저항을 읽습니다.
100MΩ 이상의 판독값은 히터 상태가 양호함을 나타냅니다. 10~100MΩ 사이의 판독값은 수분 유입이 진행 중이지만 아직 심각하지는 않음을 나타냅니다. 10MΩ 미만의 수치는 습기가 많고 히터의 수명이 거의 다 되었음을 나타냅니다.
히터가 따뜻할 때 습기 영향이 더 두드러지므로 테스트는 가능하면 작동 온도에서 수행해야 합니다. 그러나 콜드 테스트는 더 안전하며 추세 분석에 사용될 수 있습니다.
2단계: 터미널 인클로저 검사
터미널 엔클로저를 열고 습기, 부식 또는 변색이 있는지 검사하십시오. 단자에 물방울, 녹 얼룩 또는 흰색 침전물이 있으면 습기가 인클로저에 유입되었음을 나타냅니다. 곰팡이 냄새나 화학적 냄새는 공정 유체가 내부에 도달했음을 나타낼 수도 있습니다.
커버 주변의 개스킷이나 씰을 확인하십시오. 압축되거나 갈라지거나 누락된 개스킷은 습기가 유입되는 통로입니다. 케이블 입구 글랜드의 견고성과 밀봉 상태를 확인하십시오.
| 터미널 검사 결과 | 가능성 있는 수분 공급원 | 심각성 | 행동 |
|---|---|---|---|
| 건조하고 깨끗한 터미널 | 감지되지 않음 | 정상 | 계속 모니터링 |
| 가벼운 결로 | 주변 습도 | 낮은 | 건조제 추가, 재밀봉 |
| 물방울 | 봉인 실패 | 보통의 | 개스킷 교체, 건조 |
| 터미널 부식 | 공정 유체 유입 | 높은 | 히터 교체 |
| 백색 침전물 | 증발된 공정 유체 | 높은 | 히터 교체 |
터미널 엔클로저 검사 결과 및 그 영향
3단계: 콜드-영역 및 플랜지 검사
차가운 영역-플랜지와 가열 영역 사이의 가열되지 않은 부분-은 습기가 유입되는 일반적인 지점입니다. 이 부분의 PTFE에 균열, 홈 또는 변색이 있는지 검사하십시오. 손상된 저온 구역으로 인해 공정 유체가 내부 절연체 아래로 이동할 수 있습니다.
플랜지 조인트에 누출 징후가 있는지 검사하십시오. 플랜지 볼트 주변의 산성 또는 화학적 얼룩이나 플랜지-와-탱크 경계면의 흰색 결정 침전물은 유체가 씰을 지나 스며나오고 있음을 나타냅니다. 플랜지 조인트에서 누출이 발생하는 경우 습기가 동일한 경로를 통해 히터로 유입될 수 있습니다.
4단계: 피복 표면 검사
피복의 가열된 부분에 균열, 기포, 변색 또는 침전물이 있는지 검사해야 합니다. 히터 내부의 습기로 인해 항상 눈에 띄는 외장 손상이 발생하는 것은 아니지만, PTFE의 파손은 습기 유입의 가장 직접적인 경로입니다.
액체 라인 근처의 가열 부분 상부에 특히 주의하십시오. 이곳은 열 순환 응력이 가장 높고 균열이 가장 자주 발생하는 곳입니다. 미세한 균열은 확대 및 적절한 조명 없이는 확인하기 어려울 수 있습니다.
5단계: 저항 요소 확인
요소의 내한성을 측정하고 명판 값과 비교하십시오. 상당한 편차-5% 초과-는 요소 자체가 손상되었을 수 있음을 나타냅니다. 절연체의 습기로 인해 저항선이 국부적으로 부식되어 저항 드리프트 또는 개방{5}}회로 오류가 발생할 수 있습니다.
저항이 열려 있으면(무한) 해당 요소에 오류가 발생한 것입니다. 저항이 명판보다 현저히 낮은 경우 요소가 피복에 단락되거나 습기로 인해 접지될 수 있습니다.
| 시험 | 건강한 독서 | 수분-영향을 받는 판독값 | 행동 |
|---|---|---|---|
| 절연저항 | >100 MΩ | <50 MΩ | 추가 조사 |
| 내한성 | 명판 ±5% 이내 | Drifted >5% | 히터 교체 |
| 육안 외장 검사 | 균열이나 물집이 없음 | 균열 또는 변색 | 히터 교체 |
| 터미널 엔클로저 | 건조하고 깨끗함 | 습기 또는 부식 | 건조 또는 교체 |
PTFE 침지 히터의 내부 수분 검사 테스트 요약
수분-영향을 받은 히터 건조
습기가 최근에 발생하고 절연 저항이 10MΩ 이상인 경우 건조를 통해 히터가 회복될 수 있습니다. 저전압-정격의 25~50%를 히터를 공기 중이나 건조 탱크에 넣은 상태로 몇 시간 동안 적용합니다. 온화한 가열은 전체 외장 온도를 생성하지 않고 단열재에서 습기를 제거합니다.
건조 과정 중 절연 저항을 모니터링합니다. 100MΩ 이상으로 올라가면 히터가 다시 작동될 수 있습니다. 건조 후에도 50MΩ 미만으로 유지되면 수분 경로가 영구적인 것이므로 히터를 교체해야 합니다.
건조는 일시적인 조치입니다. 성능이 저하된 씰이나 투과된 피복을 통해 습기가 들어가면 다시 돌아옵니다. 재발을 방지하려면 근본적인 원인을 해결해야 합니다.
내부 수분이 사양 문제를 나타내는 경우
동일한 탱크에서 반복되는 습기{0}}관련 고장은 히터 사양이나 설치가 해당 용도에 적합하지 않음을 나타냅니다. 높은 습도, 빈번한 사이클링 또는 공격적인 화학 물질로 인해 습기 침투가 가속화될 수 있습니다. 향상된 밀봉, 낮은 와트 밀도 및 습기{3}}저항성 내부 절연을 갖춘 맞춤형 PTFE 침지 히터 구성은 습기 유입의 근본 원인을 해결합니다. 사양 프로세스에는 수조 화학, 작동 온도, 주변 습도, 듀티 사이클 및 이전 히터의 고장 내역이 필요합니다.
