چگونه یک بخاری PTFE را که دارای غلاف تاول یا حباب است تشخیص دهیم؟

اکنون، سالی یک بار، بخاری غوطه وری PTFE را که از مخزن خارج کرده اید، بررسی کنید. شما یک تاول برجسته یا یک حباب نرم و لطیف را روی سطحی سفید صاف خواهید دید. این یک نقص سطحی نیست. این یک تشخیص مرئی و پایانی است. غلاف PTFE از هسته داخلی جدا شده و یک محفظه گاز یا مایع در زیر آن تشکیل شده است. این تاول نقطه ضعف بزرگی است، یک بمب ساعتی شیمیایی و الکتریکی است که باید به سرعت از خدمت خارج شود و جایگزین شود.

این مقاله راهنمای تشخیص تاول های حباب دار غلاف PTFE، دلایل زمینه ای، اقدامات لازم و اهمیت تجزیه و تحلیل پزشکی قانونی در تلاش برای جلوگیری از عود است.

یک تاول یا حباب چگونه به نظر می رسد
تاول در غلاف بخاری PTFE جداسازی موضعی (لایه لایه) لایه PTFE از ساختار زیرین است که می تواند هسته گرمایش فلز، عایق فشرده شده MgO یا یک لایه پیوند میانی باشد. در یک بخاری که به درستی ساخته شده است، غلاف PTFE با فشار یا جمع شدن بسیار محکم روی هسته قرار می گیرد. هنگامی که یک تاول تشکیل می شود، آن پیوند از بین می رود و یک حفره حاوی گاز (یا مایع) ایجاد می شود. در لمس تاول ممکن است جامد، نرم و یا حتی نرم باشد. یکپارچگی بخاری آسیب دیده است.

تاول یک حباب بی صدا و متورم عذاب است که نشانگر مرگ بصری برای یکپارچگی بخاری است. هیچ مقدار تمیز کردن یا خشک کردن یا تعمیر نمی تواند آن را بازیابی کند.

چرا تاول زدن؟ 3 علت اصلی
1. قوس الکتریکی داخلی
عایق بین سیم حامل برق-و هسته فلزی متصل به زمین شکسته می‌شود و در نتیجه قوس الکتریکی داخلی ایجاد می‌شود. این اغلب ناشی از سوراخ یا ترک در عایق MgO است که اغلب به دلیل ورود رطوبت یا نقص تولید ایجاد می شود. هنگامی که قوس برخورد می کند، قطعه کوچکی از فلز (از سیم گرم کننده یا هسته) بخار می شود و یک انفجار گاز با دمای بالا و فشار بالا ایجاد می کند. این گاز به سرعت منبسط می شود و پوشش PTFE را به سمت بیرون هدایت می کند و تاول ایجاد می کند. قوس همچنین یک مسیر کربنی ایجاد می کند که مقاومت عایق را بیشتر کاهش می دهد.

امضای معمولی: تاول منفرد-به‌خوبی مشخص معمولاً با تغییر رنگ سیاه یا قهوه‌ای در وسط (به دلیل کربن‌شده PTFE یا اکسیدهای فلزی). بخاری ممکن است در گذشته یک GFCI را قطع کرده باشد یا ممکن است خطاهای زمینی متناوب داشته باشد.

2. گرمای بیش از حد (به عنوان مثال خشک-آتش)
اگر بخاری غوطه‌وری PTFE در آتش خشک شود (به طور کامل در مایع غوطه‌ور نشده باشد)، دمای غلاف ممکن است بسیار بالاتر از حد مطمئن خود (معمولاً 110-120 درجه برای غوطه‌وری مداوم) افزایش یابد. PTFE نرم می شود و در دمای بالای 260 تا 300 درجه شروع به تجزیه می کند. هر هوا یا رطوبت محبوس شده در داخل غلاف، PTFE نرم شده را منبسط کرده و پف می کند. این منجر به یک تاول پراکنده بزرگ یا چندین حباب در ناحیه گرم شده می شود.

امضای معمولی: یک تاول (یا تاول) بزرگ، نرم و پراکنده در قسمتی از بخاری که در معرض هوا قرار دارد. PTFE ممکن است تغییر رنگ داده باشد (قهوه‌ای یا زرد) و ممکن است سطحی ترک خورده/فرود داشته باشد. بخاری ممکن است همچنان تداوم داشته باشد اما احتمالاً مقاومت عایق کمتری خواهد داشت.

3. نفوذ شیمیایی و ایجاد گاز{1} PTFE کاملاً غیرقابل نفوذ نیست. برخی از مواد - به ویژه مولکول های کوچک مانند کلر، فلوئور، سولفید هیدروژن یا برخی از حلال های آلی - می توانند برای مدت طولانی در دمای بالا از پوشش PTFE نفوذ کنند. هنگامی که آنها به تماس بین PTFE و هسته فلزی می رسند، ممکن است با رطوبت باقیمانده یا با خود فلز واکنش دهند و گاز تولید کنند (به عنوان مثال هیدروژن، کلرید هیدروژن). فشار ناشی از تجمع این گاز به آرامی غلاف را جدا می کند. این روش می تواند ماه ها یا حتی سال ها طول بکشد. در ابتدا تاول ممکن است کوچک و سفت باشد و به آرامی افزایش یابد.

امضا: معمولی: تاول کوچک و جامد که بدون سابقه خطای الکتریکی یا آتش خشک ایجاد می شود. در غیر این صورت ممکن است بخاری به خوبی کار کند و ممکن است هیچ حرکتی در GFCI وجود نداشته باشد. بسته به میزان نفوذ و گرادیان دما، تاول می تواند در منطقه سرد یا در طول غوطه ور باشد.

نحوه تشخیص غلاف تاول دار
مرحله 1: بازرسی بصری و نگهداری سوابق
بخاری را از مخزن خارج کرده و در محل کار تمیز و خشکی که نور کافی وجود دارد قرار دهید. تاول بررسی و ثبت می شود:

مکان - منطقه گرم، منطقه سرد، یا نزدیک مهر و موم ترمینال؟

اندازه و شکل - یک تاول مجزا یا چند تاول؟ یا تورم منتشر بزرگ؟

رنگ سفید، قهوه ای، سیاه یا شفاف؟

بافت - سفت، نرم، لطیف یا ترک خورده؟

ناحیه اطراف - در جای دیگری روی غلاف، ترک خوردگی یا تغییر رنگ وجود دارد؟

عکس ها برای گزارش تجزیه و تحلیل شکست گرفته شده است. هرگونه پارگی یا تراوش مایع از تاول مشاهده می شود.

مرحله 2: آزمایش الکتریکی (سلام-مقاومت گلدان و عایق)
تخریب الکتریکی در محل تاول‌ها با انجام یک آزمایش-پتانسیل بالا (hi-گلدان) و یک آزمایش مقاومت عایق (megger) تأیید می‌شود. بخاری خاموش است. یک میگر (500 یا 1000 ولت DC) بین سیم های برق و زمین خارجی وصل شده است. مقاومت عایق با فشار ملایم بر روی تاول با استفاده از یک وسیله غیر رسانا (مانند رولپلاک چوبی) اندازه گیری می شود. اگر تاول حاوی گاز رسانا یا رطوبت باشد، مقاومت ممکن است تحت فشار به شدت کاهش یابد. آزمایش دیگ سلام در ولتاژ نامی بخاری (معمولاً 1500 ولت یا بیشتر) اغلب باعث خرابی می‌شود که می‌توان آن را به عنوان جرقه یا افزایش چشمگیر جریان در محل تاول مشاهده کرد.

هشدار: تست سلام{0}} باید توسط افراد واجد شرایط با تجهیزات ایمنی کافی انجام شود. هنگامی که تاول آزمایش می شود، ممکن است پاره شود و پفکی از گازهای بالقوه سمی یا ناخوشایند (محصولات تجزیه PTFE، مانند فلورید هیدروژن یا پرفلوئوروایزوبوتیلن) ​​منتشر کند. از تهویه و تجهیزات حفاظت فردی (دستکش، عینک ایمنی، ماسک تنفسی) کافی استفاده کنید.

مرحله 3: Historical Dry-بررسی آتش سوزی
در صورت مشکوک شدن به آتش سوزی خشک، گزارش فرآیند و تاریخچه هشدار کارخانه بررسی می شود. یک آتش سوزی خشک می تواند ناشی از سطح پایین مایع، خرابی پمپ یا خطای انسانی باشد. حتی پس از یک دوره آتش سوزی خشک که چند دقیقه طول می کشد، تاول می تواند رخ دهد. آزمایش سیستم کنترل بخاری (اگر دارای{3}}قطع مایع کم باشد) برای اطمینان از عملکرد صحیح آن.

مرحله 4: تجزیه و تحلیل پردازش سیال
اگر مشکوک به نفوذ شیمیایی باشد، سیال فرآیند (مایع که بخاری در آن غوطه ور شده است) نمونه برداری می شود و برای وجود مواد شیمیایی با وزن مولکولی کوچک (هالوژن ها، سولفید هیدروژن، هیدروکربن های با وزن مولکولی کم و غیره) آنالیز می شود. دمای عملیاتی و طول نوردهی مورد بررسی قرار می گیرد. برخی از مواد شیمیایی سریعتر از سایرین به PTFE نفوذ می کنند. به رسمیت شناخته شده است. به نمودار سازگاری نگاه کنید.

چرا تعمیرات میدانی امکان پذیر نیست
غلاف PTFE سوخته را نمی توان به طور ایمن در زمین تعمیر کرد. دلایل آن عبارتند از:

از دست دادن یکپارچگی باند - لایه لایه شدن به این معنی است که PTFE دیگر در تماس نزدیک با هسته نیست. تاول ممکن است منبسط یا ترکیده شود و اجزای الکتریکی داخلی را در معرض مایع فرآیند خورنده قرار دهد.

قدرت دی الکتریک کاهش یافته - PTFE نازک شده در تاول نمی تواند ولتاژ زیادی را تحمل کند. یک خرابی الکتریکی در راه است.

آسیب پنهان تاول ممکن است نوک مرئی یک کوه یخ در ناحیه بزرگ‌تری از لایه لایه شدن یا کربن‌سازی باشد.

سمیت گاز موجود در تاول ممکن است حاوی محصولات تجزیه PTFE باشد و مضر باشد. تاول را می توان سوراخ یا ترمیم کرد و این گازها را آزاد کرد.

هیچ تعمیرات صحرایی ایمن وجود ندارد. بخاری باید علامت گذاری شود و جایگزین شود و واحد خراب برای تجزیه و تحلیل علت اصلی پزشکی قانونی به سازنده بازگردانده شود تا اطمینان حاصل شود که تکرار نمی شود.

حمل و دفع ایمن:
در مورد بخاری PTFE تاول زده:

تاول را عمداً سوراخ نکنید یا فشار ندهید - ممکن است ترکیده و گاز کشنده ترشح کند.

در صورت ناکافی بودن تهویه، از دستکش‌های مقاوم در برابر مواد شیمیایی، عینک ایمنی یا محافظ صورت و ماسک تنفسی با کارتریج‌های بخار آلی/گاز اسید - استفاده کنید.

حمل و نقل در یک کیسه مهر و موم شده - بخاری را در یک کیسه پلاستیکی سنگین- قرار دهید، کیسه را ببندید و برچسب "هیتر PTFE معیوب - تاول - محتویات بالقوه سمی" را روی آن بچسبانید.

دفع طبق الزامات محلی - ضایعات PTFE را می توان در کارخانه مجهز به پلیمرهای هالوژنه سوزاند. در آتش باز نسوزانید، بخارهای خطرناکی (هیدروژن فلوراید، فسژن) آزاد می کند.

تجزیه و تحلیل علت ریشه ای برای جلوگیری از عود مجدد
بخاری باید تعویض شود و سپس معاینه پزشکی قانونی انجام شود تا مشخص شود دقیقاً چه چیزی باعث سوختگی شده است. سازنده (یا یک آزمایشگاه مستقل) معمولاً:

برای بررسی میکروسکوپی، سطح مقطع تاول را برش دهید.

کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی (GC{1}}MS) تجزیه و تحلیل گاز موجود در تاول.

برای شواهدی از قوس، گرمای بیش از حد یا خوردگی به عنصر گرمایش داخل نگاه کنید.

بررسی سیاهههای مربوط به برق و شرایط فرآیند.

یافته ها نشان دهنده اقدامات اصلاحی است:

در صورت ایجاد قوس - آب بندی رطوبت را بهبود بخشید، به گرمکن با کیفیت بهتر ارتقا دهید یا محافظ خطای زمین را نصب کنید.

اگر خشک-آتش سوزی شد - یک قطع کننده سطح مایع{{1} پایین نصب کنید، یک هشدار صوتی اضافه کنید یا به اپراتور دستور دهید.

اگر نفوذ شیمیایی - ماده بخاری متفاوتی را انتخاب کنید (مثلا PFA که نفوذپذیری کمتری نسبت به PTFE دارد)، دمای کار را کاهش دهید یا از یک بخاری دوتایی استفاده کنید.

مثال عملی: تاول بخاری در مخزن آبکاری کروم
یک بخاری غوطه ور PTFE در حمام آبکاری کروم خشن (اسید کرومیک و اثر Hf) پس از 18 ماه خدمات، یک تاول کوچک و سخت ایجاد می کند. تاول در منطقه داغ است اما بخاری هرگز خشک نشده و هیچ محافظ الکتریکی خاموش نشده است. تست سلام{3}} نشان دهنده شکست در تاول است. بررسی شیمیایی حمام نشان داد که اسید هیدروفلوئوریک (HF) وجود دارد و HF به آرامی به PTFE نفوذ می کند. گاز موجود در تاول به عنوان هیدروژن و تترا فلوراید سیلیکون (از برهمکنش HF با عایق MgO) تشخیص داده می شود. نفوذ مواد شیمیایی دلیل آن است. اقدام اصلاحی این است که بخاری PTFE را با یک بخاری غلاف PFA (کاهش نفوذپذیری) جایگزین کنید و دمای حمام را در صورت امکان از 80 درجه به 70 درجه کاهش دهید.

نتیجه گیری: یک شکست واضح و غیر قابل جبران
یک غلاف PTFE تاول زده یک شکست فوری،-غیرقابل مذاکره و فاجعه بار است. تنها اقدام ایمن تعویض سریع و تحقیقات پزشکی قانونی برای تعیین علت اصلی است. تاول ممکن است در اثر قوس داخلی، گرمای بیش از حد شدید (خشک-آتش) یا تأخیر در نفوذ شیمیایی ایجاد شود. در هر شرایطی یکپارچگی عایق الکتریکی و استحکام مکانیکی غلاف به طور غیر قابل برگشتی آسیب می بیند. تعمیر میدانی امکان پذیر و خطرناک نیست. "خطرناک ترین عیب عیبی است که می توانید ببینید، اما نمی توانید آن را برطرف کنید. با شناسایی تاول به عنوان یک وضعیت پایانی، خارج کردن ایمن بخاری از کارکرد و تکمیل تجزیه و تحلیل جامع علت اصلی می تواند از خرابی های بعدی جلوگیری کند و روند را به شرایط ایمن بازگرداند.