Vnútro 316 elektrických vykurovacích rúrok z nehrdzavejúcej ocele je vyplnené -práškom oxidu horečnatého vysokej čistoty, ktorý slúži ako elektrická izolácia aj ako tepelné vodivé médium medzi odporovým drôtom a vonkajším kovovým plášťom. Neštandardné plniace procesy, nečisté suroviny, nedostatočné zhutnenie a neúplné utesnenie vedú k mnohým skrytým rizikám vrátane absorpcie vlhkosti, poklesu izolácie a vnútornej galvanickej korózie. Akonáhle vodná para alebo korozívny plyn prenikne do vnútra trubice, oxid horečnatý absorbuje vlhkosť a vytvorí vodivý elektrolyt, čo spôsobí elektrochemickú koróziu vo vnútri steny potrubia. Na rozdiel od vonkajšej povrchovej korózie sa vnútorná korózia vyvíja vo vnútri zapečatenej trubice, ktorú nemožno nájsť konvenčnou vonkajšou kontrolou. Zvyčajne to vedie k poruche izolácie, skratu, lokálnej perforácii steny rúrky a dokonca k bezpečnostným nehodám, ako je únik elektrického prúdu. Mnohí výrobcovia venujú pozornosť iba hustote náplne, aby sa zabezpečila tepelná vodivosť, pričom ignorujú čistotu oxidu horečnatého, utesnenú ochranu a odvlhčovaciu úpravu, čo vedie k tomu, že veľké množstvo vykurovacích rúrok trpí skorým zlyhaním vnútornej korózie. Preto je štandardizovaná optimalizácia procesu plnenia oxidom horečnatým základným opatrením na blokovanie vnútorných koróznych ciest a zlepšenie celkovej prevádzkovej spoľahlivosti vykurovacích rúrok.
Vnútorná korózia vykurovacích rúrok pochádza hlavne z troch procesných chýb v plniacej spojke. Po prvé, oxid horečnatý s nízkou{1}}čistotou obsahuje rozpustný chlorid, síran a iné nečistoty. Po absorbovaní stopovej vodnej pary sa tieto nečistoty rozpustia a vytvoria vodivý elektrolyt, ktorý nepretržite koroduje odporový drôt a vnútornú stenu rúrky z nehrdzavejúcej ocele, čím urýchľuje lokálne riedenie jamiek. Po druhé, nedostatočné zhutnenie vibráciami vedie k uvoľneniu vnútorných medzier. Vzduch a vlhkosť zostávajú vo vnútri trubice a vytvárajú vlhké uzavreté prostredie. Pri opakovaných cykloch zahrievania a ochladzovania vodná para opakovane kondenzuje, čím sa neustále zhoršuje elektrochemická korózia vo vnútri krytu. Po tretie, zlé tesnenie na oboch koncoch umožňuje vonkajšiemu vlhkému vzduchu, kyslej hmle a soľnej hmle prenikať do interiéru počas skladovania a prevádzky, čím sa ničí suché inertné prostredie potrebné na izoláciu oxidu horečnatého. Okrem toho zvyšková rezná kvapalina a čistiaca vlhkosť na vnútornej stene pred plnením sa utesnia vo vnútri rúrky, čím sa stanú prvotným podnetom pre dlhotrvajúcu- vnútornú koróziu.
Tento výskum predkladá štyri kľúčové optimalizačné smery pre proces plnenia oxidom horečnatým, aby sa zásadne zabránilo zlyhaniu vnútornej korózie. Prvým krokom je vybrať suroviny na báze oxidu horečnatého čistené pri vysokej teplote a povrch-pasivované{1}. Používa sa tavený oxid horečnatý s vysokou{4}}čistotou s obsahom iónov nečistôt prísne kontrolovaným pod 10 ppm, čím sa účinne eliminujú rozpustné chloridy a kyslé nečistoty. Surový prášok sa musí pred plnením piecť a odvlhčovať pri 250 stupňoch viac ako 4 hodiny, aby sa odstránila voľná voda a kryštálová voda, čím sa zabráni utesneniu vlhkosti vo vnútri ohrievacej trubice spolu s plnivom. Odstupňované prispôsobenie veľkosti častíc hrubého a jemného prášku sa používa na zlepšenie hustoty stohovania pri súčasnom znížení vnútorných zvyškových dutín.
Druhou základnou optimalizáciou je implementácia stupňovitého vysokofrekvenčného zhutňovania-vibrácie. Segmentované vertikálne vibrácie sa používajú počas procesu plnenia prášku, aby oxid horečnatý úplne vyplnil medzeru medzi vyhrievacím odporovým drôtom a vnútornou stenou oceľovej rúry. Hustota zhutnenia je kontrolovaná v špecifikovanom bezpečnom rozsahu, čo nielen zaručuje vynikajúcu tepelnú vodivosť, aby sa zabránilo lokálnemu prehriatiu, ale tiež minimalizuje vnútorný zvyškový objem vzduchu. Uvoľnená výplň povedie k hromadeniu tepla a zadržiavaniu vlhkosti, zatiaľ čo nadmerné zhutnenie spôsobí poškodenie izolačnej vrstvy odporového drôtu vytláčaním, čo spôsobí skryté nebezpečenstvo lokálneho skratu-. Po naplnení sa teleso rúry skontroluje na izolačný odpor, aby sa oddelili polotovary s nedostatočnou kompaktnosťou a zvyškovou vlhkosťou.
Po tretie, musí sa vykonať prísne predbežné čistenie a sušenie vnútornej steny-vyplnenia. Vnútorná dutina rúrky z nehrdzavejúcej ocele 316 sa čistí cirkulujúcou deionizovanou vodou a vysokoteplotným preplachovaním horúcim vzduchom, aby sa úplne odstránili zvyšky rezného oleja, kovový prach a kondenzovaná voda na vnútornej stene. Rúrka sa pečie v bezprašnej -peci, aby sa zaistilo, že vnútorná stena je pred plnením prášku úplne suchá, čím sa zabráni utesneniu tekutých znečisťujúcich látok vo vnútri rúrky, aby sa vytvoril vnútorný zdroj korózie.
Po štvrté, používa sa technológia organického tesnenia odolného voči vysokým -teplotám a dvojitého{1}}tesnenia z epoxidovej živice. Po naplnení a zmrštení sa oba konce ohrievacej trubice utesnia vysokoteplotnou silikónovou zátkou a epoxidovým tmelom, aby sa izoloval vonkajší vlhký vzduch, soľná hmla a korozívny plyn. V prípade vykurovacích rúrok používaných v pobrežných prostrediach s vysokou-vlhkosťou a silne korozívnym prostredím sa pridáva sekundárne tesnenie kovového ochranného uzáveru, ktoré ešte viac blokuje kanálik prieniku vodnej pary. Polotovary po utesnení musia byť umiestnené v dielni s konštantnou teplotou a vlhkosťou na kontrolu starnutia, aby sa monitorovali zmeny izolačného odporu a eliminovali sa skryté nebezpečenstvá pomaly prenikajúce vlhkosťou.
Sledovacie testy spoľahlivosti v dávkach ukazujú, že vykurovacie trubice využívajúce optimalizovaný -odvlhčený oxid horečnatý s vysokou čistotou a dvojitý{1}}proces tesnenia si zachovávajú stabilný izolačný výkon po 24 mesiacoch nepretržitej prevádzky bez vnútornej korózie alebo zlyhania izolácie. Naproti tomu vykurovacie rúrky naplnené obyčajným -oxidom horečnatým s nízkou čistotou bez predpečenia- trpia poruchou izolácie a jamkovou koróziou vnútornej steny v priebehu 6 až 10 mesiacov. Záverom možno povedať, že čistenie a odvlhčovanie surovín, presné zhutňovanie vibráciami, predbežná úprava sušením vnútornej steny a dvojité-tesnenie proti vlhkosti{10}} môžu účinne prerušiť všetky vnútorné cesty indukcie korózie. Optimalizácia procesu plnenia oxidom horečnatým eliminuje skryté riziká korózie vo vnútri vykurovacej trubice z výrobného zdroja, zaisťuje-dlhodobú stabilnú izoláciu a tepelnú vodivosť a výrazne zlepšuje bezpečnostné služby
Životnosť elektrického vykurovacieho zariadenia z nehrdzavejúcej ocele 316 v rôznych drsných priemyselných prostrediach.
