חומרי מעטה ובנייה - מה גורם למחמם מחסנית 600 מעלות להחזיק מעמד
מפעיל פותח פאנל תחזוקה ומוצא מחמם מחסניות עם מעטה דהוי ומחורר. גוף החימום עדיין עובד, אבל לכמה זמן? הנזק הנראה לעין מאותת על השפלה פנימית שתוביל בקרוב לכישלון מוחלט.
המעטפת של צינור חימום חשמלי- יחיד עושה יותר מאשר מכיל את הרכיבים הפנימיים. הוא מגן על חוט ההתנגדות ובידוד תחמוצת המגנזיום מפני התקפה סביבתית תוך הולכת חום לחומר שמסביב. עבור יישומים של 600 מעלות, בחירת חומרי המעטפת אינה פרט שולי-זו החלטה קריטית שקובעת את חיי השירות.
לדרגות נירוסטה סטנדרטיות יש מגבלות טמפרטורה ברורות. כיסויי SUS304 ו-SUS321 מתפקדים היטב ביישומים- כלליים אך מתחילים להתחמצן ולאבד חוזק מכני מעל 500-600 מעלות. SUS316L מציע עמידות משופרת בפני קורוזיה אך חולק אילוצי טמפרטורה דומים. לפעולה רציפה ב-600 מעלות, SUS310S מספק ביצועים טובים יותר בטמפרטורות-גבוהות, עמיד בטמפרטורות של עד כ-800 מעלות.
סגסוגות Incoloy מייצגות עליית מדרגה ביכולת-בטמפרטורה גבוהה. נדן 800 ו-840 של Incoloy שומרים על שלמות מבנית ומתנגדים לחמצון עד כ-800 מעלות. עבור סביבות המערבות כימיקלים קורוזיביים, לחות קיצונית או טמפרטורות העולות על 650 מעלות, נדני אינקולי או טיטניום הם בחירה מעולה. מארזי Inconel 600/625, המשמשים ביישומי תנורים{10}}גבוהים, נשארים חזקים ועמידים בפני חמצון בטמפרטורות של עד 800 מעלות -גבוהות משמעותית מהמגבלה של 600 מעלות עבור פלדת אל חלד 316L.
המבנה הפנימי של מחמם מחסניות 600 מעלות חשוב לא פחות. חוט עמידות ניקל-בטוהר גבוה (כגון Cr20Ni80) מלופף סביב ליבה קרמית בתוך מעטפת המתכת. החלל בין החוט לנדן מלא באבקת תחמוצת מגנזיום בטוהר- גבוה, המשמשת גם כבידוד חשמלי וגם כמוליך תרמי. תחמוצת המגנזיום הזו חייבת להיות דחוסה בצפיפות-בדרך כלל באמצעות-תהליכי ניקוי בלחץ גבוה-כדי למקסם מוליכות תרמית ולמנוע חללים שיוצרים נקודות חמות.
העיצוב הבודד- של מחמם מחסניות [מחמם מחסניות] מציע יתרונות מעשיים עבור יישומי טמפרטורה- גבוהה. זה מאפשר החלפה פשוטה דרך דופן התנור או משטח הכלי, ומפחיתה משמעותית את זמן ההשבתה. מחקרי שטח מראים כי מחממי מחסניות הבנויים כהלכה-בטמפרטורה גבוהה שורדים יותר מ-8,000 שעות של פעולה רציפה ב-700 מעלות -בערך פי שלושה מאשר סלילי חימום רגילים.
שיקולים מעשיים חורגים מעבר לבחירת החומר. יש להגן על המסוף או אזור החוט מטמפרטורות גבוהות. יש לשמור על מוביל מתחת ל-250 מעלות לחיי שירות מקסימליים. קטע לא מחומם ליד הלידים, בדרך כלל 50-100 מ"מ, מונע מהחום לחזור לנקודת החיבור. עבור יישומים שבהם טמפרטורת חוט ההובלה עשויה לחרוג מהגבולות הבטוחים, מומלץ לקצץ-על לידים עם קטע לא מחומם.
בהתבסס על ניסיון, ציון חומר נדן עם דירוג טמפרטורה גבוה ב-50-100 מעלות מטמפרטורת העבודה בפועל מספק מרווח בטיחות מכריע. מאגר זה אחראי על עליות טמפרטורה במהלך האתחול, שינויים בתהליך והדרדרות הדרגתית לאורך זמן. השקעה בחומרים ובבנייה איכותיים בשלב המפרט מונעת את העלויות הגדולות בהרבה של השבתה לא מתוכננת והחלפה מוקדמת.
