הסיכון הנסתר של התאמה גרועה
סצנה נפוצה מתרחשת על פני אינספור בתי מלאכה ורצפות ייצור: טכנאי תחזוקה תופס גוף חימום חלופי, מחליק אותו לתוך הקדח, מחבר את החוטים ומפעיל את המכונה. המחמם עובד במשך כמה שבועות, ואז מפסיק. תחליף אחר עוקב אחר אותו דפוס, נכשל שוב ושוב. המפעיל מאשים איכות מחמם ירודה, אבל הבעיה האמיתית טמונה לא ברכיב עצמו, אלא בהתאמת הקדח.
הניסיון מלמד שעד 50 עד 70 אחוז מתקלות בטרם עת בחימום מחסניות ניתן לייחס ישירות להתקנה לא נכונה או רשלנית. העיקרון הוא פשוט: מחמם מחסניות מעביר חום באמצעות מגע ישיר של מתכת-ל-מגע מתכת עם הבלוק או התבנית שמסביב. כאשר קיים פער אוויר, אפילו קטן עד 0.05 מילימטרים, המוליכות התרמית יורדת באופן דרמטי. המחמם חייב לפעול בטמפרטורות פנימיות גבוהות בהרבה כדי לספק את אותו חום פני השטח, להאיץ חמצון של חוט ההתנגדות ופירוק של בידוד תחמוצת המגנזיום.
עבור רוב היישומים התעשייתיים, המרווח הקוטרלי האידיאלי בין מעטפת המחמם לדופן הקדח נופל בין 0.05 מילימטרים ל-0.10 מילימטרים עבור קוטר מחמם מחסניות סטנדרטי. כל רווח גדול יותר פועל כשכבה מבודדת המאלצת את מחמם המחסנית לעבוד קשה יותר, ומקצרת את חיי השירות שלו באופן משמעותי. ביישומים בצפיפות וואט גבוהה, שבהם צינור חימום בעל ראש יחיד חייב לספק כוח מרוכז לנפח קטן, סובלנות המרווח צריכה להיות הדוקה עוד יותר, בדרך כלל בין 0.02 ל-0.05 מילימטרים.
תהליך ההתקנה דורש תשומת לב לפרטים. עצם קידוח חור אינו מבטיח התאמה נכונה. לאחר הקידוח, יש לחפור את הקדח כדי להשיג משטח גלילי חלק ונקי מסימני התחדדות או כלים. החור חייב להיות נקי בניתוח לפני הכנסת מחמם מחסנית חדש. מזהמים כמו מרבצי פחמן ישנים, שאריות שמן חיתוך או שבבי מתכת פועלים כמבודדים תרמיים, ויוצרים נקודות חמות שהורסות במהירות את המחמם מבפנים. ניקוי אולטראסוני ואחריו שטיפה עם אלכוהול איזופרופיל מייצג את השיטות הטובות ביותר ליישומים מדויקים.
עומק החדרה נכון חשוב בדיוק כמו התאמת הקדח. האורך המחומם של מחמם המחסנית חייב להיות מחובר במלואו בתוך מסת המתכת. השארת אפילו חלק קטן מאזור החימום הפעיל חשוף לאוויר יוצרת למעשה מצב ירי יבש- שבו טמפרטורת הנדן יכולה להרקיע שחקים ל-600 או 700 מעלות צלזיוס בשניות, להמיס את ה-MgO ולבער את הסליל. לעומת זאת, הנעת התנור לעומק מדי כך שקצה הסיום הלא מחומם ייכנס לאזור הטמפרטורה הגבוהה- פוגע באטמי הקצה ומאפשר חדירת לחות, מה שמוביל לדליפה חשמלית או לקצר חשמלי.
יש לקחת בחשבון גם התרחבות תרמית במהלך ההתקנה. מחמם נירוסטה או מחסנית Incoloy מתרחב הן רדיאלית והן לאורך כאשר מופעל. עבור תנור חימום המגיע ל-400 עד 500 מעלות צלזיוס, התפשטות האורך יכולה להגיע בקלות ל-1.5 עד 3 מילימטרים. אם מחמם המחסנית יורד בחוזקה כנגד קידוח עיוור, להרחבה זו אין לאן ללכת, דבר שעלול לגרום לקריסה של מעטפת או לכשל בחיבור הפנימי. השארת פער התרחבות קטן, בדרך כלל 1 עד 2 מילימטרים בתחתית החור, פותר את הבעיה.
כל מתקן המסתמך על מחממי מחסניות צריך לשמור על נהלים מתועדים לבדיקת שקעים, ניקוי והכנסת מחמם. מדידות סדירות של התנגדות למחסנית מותקנת באמצעות מולטימטר יכולות לזהות השפלה לפני תקלה מוחלטת. עלייה של 10 אחוז בהתנגדות בהשוואה לערך המפרט מעידה לעתים קרובות על כשל של חמצון סליל. שמירה על מחממי מחסניות רזרביים בהישג יד עבור תהליכים קריטיים מצמצמת את זמן ההשבתה, אך משמעת התקנה נכונה מפחיתה את הצורך בהחלפות חירום מלכתחילה. עבור יישומי חימום תעשייתי סוהר, התייעצות עם מומחי הנדסה תרמית מבטיחה כי פרוטוקולי ההתקנה עומדים בדרישות הציוד והתהליך הספציפיים.
