การเผาไหม้แบบแห้งหมายถึงสภาพการทำงานที่เปิดท่อทำความร้อนเพื่อให้ความร้อนโดยไม่ต้องแช่ในตัวกลางของเหลวจนสุด เป็นสภาพการทำงานที่ผิดปกติที่พบบ่อยที่สุด ซึ่งนำไปสู่การเสียชิ้นส่วนทำความร้อนที่ทำจากสแตนเลสอย่างรวดเร็ว เมื่อไม่มีการกระจายความร้อนของของเหลว อุณหภูมิพื้นผิวของผนังท่อจะพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะทำลายฟิล์มป้องกันการกัดกร่อน-แบบพาสซีฟ ทำให้ความล้าจากความร้อนของวัสดุรุนแรงขึ้น เร่งปฏิกิริยาไวต่อการเชื่อม และทำให้เกิดการหลอมรวมของลวดความร้อนภายใน บทความนี้วิเคราะห์กลไกความเสียหายและแผนการออกแบบการป้องกันอย่างเป็นระบบ
1. กลไกความเสียหายหลาย-มิติที่เกิดจากการเผาไหม้แบบแห้ง
(1) ความล้มเหลวอย่างรวดเร็วของฟิล์มพาสซีฟโครเมียมบนพื้นผิว
ฟิล์มพาสซีฟ Cr₂O₃ ธรรมชาติของสแตนเลส 316 รักษาความเสถียรภายในช่วงอุณหภูมิการใช้งานที่เหมาะสม การเผาแบบแห้งทำให้อุณหภูมิพื้นผิวในพื้นที่เกิน 500 องศาในทันที ฟิล์มออกไซด์จะถูกออกซิไดซ์ แตกร้าว และแม้แต่ลอกออกในพื้นที่ขนาดใหญ่ เมื่ออุปกรณ์ถูกใส่กลับเข้าไปในการให้ความร้อนด้วยของเหลว คลอไรด์ไอออนจะกัดกร่อนเมทริกซ์โลหะเปลือยโดยตรง และการกัดกร่อนแบบรูพรุนจะเกิดขึ้นภายในระยะเวลาการทำงานสั้นๆ
(2) พื้นที่เชื่อมเกิดความไวต่อความร้อนอย่างรุนแรง
โซนที่ได้รับผลกระทบจากการเชื่อมและความร้อน-จะคงอยู่ในโซนอุณหภูมิภูมิไวเกิน 450~850 องศาซ้ำๆ เป็นเวลานานระหว่างการเผาแบบแห้ง โครเมียมคาร์ไบด์จำนวนมากตกตะกอนตามขอบเขตของเกรน ส่งผลให้ขอบเขตโครเมียมของเกรนลดลงอย่างรุนแรง ท่อความร้อนมีแนวโน้มที่จะเกิดการเปราะตามขอบเกรนและการรั่วไหลของการเจาะภายใต้แรงดันเล็กน้อยและการกัดกร่อนปานกลาง
(3) ลวดต้านทานภายในร้อนเกินไปเหนื่อยหน่าย
ชั้นเติมแมกนีเซียมออกไซด์ภายในท่อทำความร้อนอาศัยท่อด้านนอกเพื่อนำความร้อนออกไปด้านนอก การเผาแบบแห้งจะขัดขวางการกระจายความร้อน และอุณหภูมิของลวดทำความร้อนไฟฟ้าก็สูงขึ้นเกินขีดจำกัดที่อนุญาต ลวดต้านทานถูกออกซิไดซ์และเป่า ในขณะที่ผงแมกนีเซียมมีแนวโน้มที่จะดูดซับความชื้นและการรวมตัวของผง ประสิทธิภาพของฉนวนลดลง และทำให้เกิดอันตรายจากไฟฟ้ารั่วที่ซ่อนอยู่
(4) การเสียรูปของความเครียดจากความร้อนและการเริ่มต้นของการแตกร้าว
มีความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมากระหว่างส่วนการเผาไหม้แบบแห้งและส่วนที่จมอยู่ใต้น้ำ ความเครียดจากความร้อนสลับกันทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กบนพื้นผิวผนังท่อ ในสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน รอยแตกจะขยายตัวอย่างต่อเนื่องและในที่สุดก็พัฒนาไปสู่รอยแตกที่ทะลุทะลวง
2. สิ่งจูงใจทั่วไปของอุบัติเหตุ-จากการเผาไหม้ที่ไซต์งาน
ระดับของเหลวลดลงต่ำกว่าท่อทำความร้อนเนื่องจากการรั่วของของเหลวในถังและการสิ้นเปลืองปานกลางโดยไม่มีการเติมอัตโนมัติ
การทำงานที่ไม่ถูกต้องโดยผู้ปฏิบัติงานเริ่มจ่ายพลังงานความร้อนก่อนป้อนของเหลวเข้าไปในอุปกรณ์
ความล้มเหลวของเซ็นเซอร์ระดับของเหลวหรือการตัดการเชื่อมต่อของสายสัญญาณทำให้เกิดการป้อนกลับระดับของเหลวที่ผิดพลาด
อุปกรณ์ทำความร้อนจะเริ่มทำงานหลังจากการปิดเครื่องเป็นเวลานาน-โดยไม่มีการตรวจสอบสถานะการแช่ของเหลว
3. การออกแบบระบบป้องกันการเผาไหม้-แบบแห้ง-แบบ Graded
การป้องกันหลัก: การควบคุมการเชื่อมต่อระดับของเหลว
ติดตั้งหัววัดระดับของเหลวสูงและต่ำภายในถัง เมื่อระดับของเหลวต่ำกว่าความสูงในการแช่ที่ปลอดภัยขั้นต่ำ PLC จะตัดวงจรหลักทำความร้อนโดยอัตโนมัติ และส่งเสียงเตือนและแสงเพื่อล็อคโปรแกรมเริ่มต้น สามารถเริ่มทำความร้อนใหม่ได้หลังจากที่ระดับของเหลวกลับสู่ช่วงมาตรฐานแล้วเท่านั้น
การป้องกันรอง: เชื่อมต่อหัววัดอุณหภูมิพื้นผิว
ติดเทอร์โมคัปเปิลตรวจจับอุณหภูมิเข้ากับผนังด้านนอกของท่อทำความร้อน ตั้งค่าเกณฑ์อุณหภูมิด้านบนตามความหนาแน่นของพลังงาน เมื่ออุณหภูมิเกินขีดจำกัดที่ตั้งไว้ซึ่งเกิดจากการระบายความร้อนไม่เพียงพอ ระบบจะปิดทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายที่อุณหภูมิสูง-อย่างต่อเนื่อง
การป้องกันระดับตติยภูมิ: การกำหนดเวลากำลังสะสม-ในการป้องกัน
กำหนดค่าโมดูลกำหนดเวลาการทำงานเพื่อบังคับให้ปิดเครื่องเป็นระยะและแจ้งให้ตรวจสอบเพื่อให้ความร้อนอย่างต่อเนื่อง-เป็นเวลานาน ป้องกันการเผาไหม้แบบแห้งโดยไม่ได้ตั้งใจที่ผิดปกติซึ่งเกิดจากความล้มเหลวของเซ็นเซอร์ระดับของเหลวและอุณหภูมิแบบคู่
ข้อกำหนดการจัดการด้วยตนเอง
กำหนดขั้นตอนการตรวจสอบการเริ่มต้นระบบ: ยืนยันระดับของเหลว วงจร และสถานะเซ็นเซอร์ก่อนส่งกำลัง เพิ่มรายการตรวจสอบการบำรุงรักษาเพื่อสอบเทียบระดับของเหลวและส่วนประกอบการตรวจจับอุณหภูมิอย่างสม่ำเสมอ
4. มาตรฐานการบำบัดการเผาไหม้หลัง-แห้ง-สำหรับท่อทำความร้อน
เมื่อเกิดการเผาไหม้ที่แห้งอย่างเห็นได้ชัด ท่อความร้อนจะต้องไม่ใช้งานโดยตรง จะต้องมีการตรวจสอบดังนี้:
ทดสอบความต้านทานของฉนวนเพื่อลดความเสี่ยงในการพังทลายของฉนวนภายใน
ดำเนินการตรวจสอบการเจาะเพื่อตรวจหารอยแตกขนาดเล็กบนพื้นผิว
ทำการสร้างทู่แบบรวมอีกครั้งเพื่อซ่อมแซมฟิล์มพาสซีฟที่พื้นผิวที่เสียหาย หากผนังท่อเปลี่ยนสีอย่างรุนแรงหรือฉนวนไม่เข้าเกณฑ์ ต้องถอดท่อทำความร้อนออกและเปลี่ยนใหม่
表格
| โหมดการป้องกัน | หลักการทำงาน | ผลการป้องกันข้อผิดพลาด |
|---|---|---|
| อินเตอร์ล็อคระดับของเหลว | ตัดไฟเมื่อไฟปานกลางไม่เพียงพอ | ป้องกันการเผาไหม้ของรากแห้ง |
| ประสานอุณหภูมิ | ปลุกและปิดเครื่องสำหรับความร้อนสูงเกินไปผิดปกติ | การป้องกันการสำรองข้อมูลฉุกเฉิน |
| กำหนดเวลาบังคับให้ตรวจสอบ | ขัดจังหวะวงจรทำความร้อนเป็นประจำ | หลีกเลี่ยงความผิดปกติในระยะยาว-โดยไม่ได้รับการดูแล |
บทสรุป
ความเสียหายจากการเผาไหม้แบบแห้งไม่สามารถย้อนกลับได้สำหรับท่อทำความร้อน 316 หลอด การสร้างการป้องกันทางไฟฟ้าแบบอินเตอร์ล็อคสองชั้นรวมกับการจัดการการทำงานที่ได้มาตรฐานสามารถกำจัดความล้มเหลวในการเผาไหม้แบบแห้งได้มากกว่า 95% ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ทำความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และหลีกเลี่ยงความเสียหายของอุปกรณ์และอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยที่เกิดจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นผิดปกติ
