Opačné tajomstvo zlyhania
Zariadenie na pokovovanie používa 16 rovnakých PTFE vyhrievacích platní v 4 nádržiach-rovnaký model, rovnaké chemické zloženie, rovnaké nastavenia výkonu. Doska 7 zlyhá v dôsledku chemickej degradácie-povrchového žltnutia, krehnutia, presakovania. Doska 12 zlyhá v dôsledku tepelného praskania-jemných prasklín na povrchu. Dosky sú identické. Podmienky služby by mali byť rovnaké. Spôsoby zlyhania sú však úplne opačné.
Rôzne režimy porúch na rovnakých platniach naznačujú rôzne prevádzkové podmienky. Vzor toku, teplotný profil alebo chemické prostredie v každej polohe dosky sa líšia.
Efekt distribúcie toku
Prietok cez nádrž nie je rovnomerný. Niektoré platne sú v -zónach vysokej rýchlosti-, prúdenie účinne odvádza teplo preč a znižuje povrchovú teplotu. Tieto dosky bežia chladnejšie a sú náchylnejšie na chemické napadnutie chémiou v kúpeli. Ostatné platne sú v-zónach nízkej rýchlosti-prúd je stagnujúci, teplo sa hromadí a povrchová teplota stúpa. Tieto platne sú horúcejšie a sú náchylnejšie na tepelné praskanie. Vzor toku určuje, ktorý režim zlyhania dominuje.
| Prietoková zóna | Povrchová teplota | Režim zlyhania | Primárny stres |
|---|---|---|---|
| High-velocity (>0.4 m/s) | O 5-10 stupňov chladnejšie | Chemická degradácia | Chemický útok |
| Stredná-rýchlosť (0,2 – 0,4 m/s) | Normálne | Zmiešané | Obaja |
| Nízka-rýchlosť (<0.2 m/s) | O 5-10 stupňov teplejšie | Tepelné praskanie | Tepelný stres |
| Stagnujúca zóna (<0.1 m/s) | O 10-15 stupňov teplejšie | Tepelné praskanie | Vysoké tepelné namáhanie |
Účinok chemickej koncentrácie
Vzor toku tiež ovplyvňuje chemickú koncentráciu na povrchu dosky. V zónach s nízkou{1}}rýchlosťou má hraničná vrstva vyššiu koncentráciu agresívnych druhov. Zvyšuje sa koncentrácia, čo urýchľuje chemický útok. V-zónach s vysokou rýchlosťou je hraničná vrstva tenšia-koncentrácia je nižšia, chemický útok je pomalší. Doska v zóne nízkej rýchlosti- môže byť vystavená chemickému útoku aj pri nižších teplotách.
Zmeny teploty
Aktuálna povrchová teplota platne sa mení s rýchlosťou prúdenia. Platňa v nehybnej zóne môže byť o 10{2}}15 stupňov teplejšia ako platňa v zóne vysokej-rýchlosti-aj pri rovnakých nastaveniach výkonu. Horúca platňa je vystavená tepelnému namáhaniu - teplotné cykly spôsobujú expanziu a kontrakciu. Chladiaca doska je vystavená menšiemu tepelnému namáhaniu, ale viac chemickému napadnutiu.
Aditívny efekt
Rôzne zóny majú tiež rôzne koncentrácie prísad. V medenom kúpeli môže byť koncentrácia zjasňovača vyššia v stagnujúcich zónach. Vyššia koncentrácia urýchľuje chemický útok na PTFE. Doska v stagnujúcej zóne s vyššou koncentráciou chemikálií sa môže chemicky degradovať aj pri miernych teplotách. Platňa v zóne s vysokou-rýchlosťou s nižšou koncentráciou môže pri vyšších teplotách tepelne prasknúť.
Stratégie prevencie
Meranie prietoku: Zmerajte rýchlosť prúdenia v každej polohe dosky. Rozdiel medzi najvyššou a najnižšou rýchlosťou by mal byť menší ako 0,2 m/s. Ak rozdiel presiahne túto hodnotu, nainštalujte prietokové usmerňovače, aby sa rozvod vyrovnal. Zariadenie s odchýlkou 0,4 m/s nainštalovalo usmerňovače a znížilo odchýlku na 0,1 m/s, čím sa eliminovali opačné vzory porúch.
Meranie teploty: Počas prevádzky zmerajte povrchovú teplotu každej platne. Teplotný rozdiel medzi platňami by mal byť menší ako 5 stupňov. Ak rozdiel presahuje 5 stupňov, rozloženie prietoku je nerovnomerné. Upravte priebeh prúdenia, aby ste vyrovnali teploty.
Polohovanie taniera: Dosky na koncoch nádrže môžu mať rôzne vzory prúdenia. Koncové dosky majú často nižšiu rýchlosť, pretože prúdenie je presmerované na steny. Tieto dosky môžu potrebovať nižšiu hustotu wattov na kompenzáciu nižšieho odvodu tepla.
Praktická identifikácia
Opačné vzory porúch sú diagnostickým nástrojom. Ak jedna platňa praskne a druhá sa chemicky znehodnotí, rozloženie prúdenia je nerovnomerné. Prasknutá platňa je v zóne s nízkym-prietokom-, je horúca. Chemicky degradovaná platňa je v zóne s vysokým-prietokom-, beží v pohode. Riešením je úprava rozloženia prietoku, nie výmena platní. Zariadenie, ktoré identifikovalo tento vzor, opravilo distribúciu toku pridaním usmerňovačov. Opačné vzory porúch zmizli{10}}všetky platne začali zlyhávať z rovnakého mechanizmu v rovnakom čase a pri rovnakej životnosti. Rozdelenie prietoku bolo príčinou rôznych spôsobov porúch.
Monitorovanie a údržba
Meranie rýchlosti prúdenia: Ročné meranie prietoku overuje, že rozdelenie zostáva rovnomerné. Ak sa zmení distribúcia, upravte nastavenia usmerňovačov alebo miešadla.
Kontrola dosky: Vzor zlyhania poskytuje včasné varovanie pred problémami s prietokom. Ak jedna doska začne vykazovať odlišný vzor zlyhania ako ostatné, preskúmajte rozdelenie prietoku. Rozdiel vo vzore zlyhania je diagnostickým indikátorom nerovnomerného rozloženia prietoku-nie problémom s platňou. Riešením je korekcia prietoku, nie výmena platne. Ponaučenie je jasné: identické dosky by mali mať rovnaké spôsoby zlyhania. Ak nie, servisné podmienky nie sú rovnaké. Príčinou je takmer vždy distribúcia toku a riešením je korekcia vzoru toku. Opačné vzory porúch sú príznakom problému s inštaláciou, ktorý možno opraviť jednoduchými opatreniami na riadenie toku.
