IP-luokitukset ja kosteustiivistys: huomiotta jätetyt tekijät, jotka lopettavat patruunoiden lämmittimet
Elintarviketehdas puhdistaa pakkauskoneistonsa höyryllä jokaisen työvuoron lopussa. Koneet toimivat hyvin. Tiivisteet ovat tiiviit. Mutta kolmen kuukauden kuluttua tiivistystankojen patruunan lämmittimet alkavat pettää yksi kerrallaan. Jokainen vika näyttää samalta: maadoitusvika, joka laukaisee ohjausjärjestelmän. Lämmittimet eivät pala. Ne ovat oikosulussa sisäisen kosteuden vuoksi.
Laitteiden huoltotietojen mukaan kosteuteen{0}} liittyvät viat ovat yleisimpiä mutta vähiten ymmärrettyjä syitä patruunalämmittimen ennenaikaiseen kuolemaan. Toisin kuin lämpöpalaminen, kosteusvaurioita esiintyy usein, kun järjestelmä on kylmä - heti käynnistyksen tai puhdistusjakson jälkeen.
Kuinka kosteus pääsee patruunalämmittimen sisään
Tavallinen patruunan lämmitin ei ole täysin suljettu. Johtimet tulevat ulos vaipan aukosta. Useimmissa vakiomalleissa tämä aukko on täytetty keraamisella tai silikonitiivisteellä, mutta nämä tiivisteet ovat vain osittain tehokkaita. Ajan mittaan lämpölaajenemisen ja -supistumisen aikana mikroskooppisia rakoja voi avautua, kun materiaalit laajenevat ja supistuvat eri nopeuksilla. Kosteus löytää nämä aukot.
Todellinen vaara on magnesiumoksidi (MgO) -eristys. MgO on hygroskooppista - se imee helposti kosteutta ilmasta. Kun kuuma patruunalämmitin jäähtyy käytön jälkeen, se vetää sisään ympäröivää ilmaa supistuessaan. Jos ilma sisältää kosteutta, MgO imee kosteuden. Lämmitin, joka toimii korkeissa lämpötiloissa tuotannon aikana ja seisoo sitten käyttämättömänä yön yli, on täydellinen kosteuden{5}pumppausmekanismi.
Eristysvastustietojen mukaan patruunalämmitin voi muuttua kuivasta ja turvallisesta vaarallisen märkäksi vain muutaman viikon päivittäisen lämpökierron jälkeen kosteassa ympäristössä. Useita satoja megaohmeja mittaava eristysvastus uutena voi pudota alle 1 megaohmin kosteuden sisäänpääsyn jälkeen. Seurauksena on vuotovirtaa, maasulkuja ja turvalaitteiden häiritsevää laukaisua.
Mitä IP-luokitukset itse asiassa tarkoittavat patruunanlämmittimille?
Ingress Protection (IP) -luokitukset kuvaavat laitteen kestävyyttä kiinteitä aineita ja nesteitä vastaan. Ensimmäinen numero kattaa kiinteät esineet (pöly). Toinen numero kattaa nesteet (veden). Kuivissa tehdasolosuhteissa toimivalle suuritehoiselle patruunan sähkölämmitysputkelle IP54-luokitus (suojattu pölyltä ja roiskevedeltä) voi olla riittävä.
Pesuympäristöissä - elintarvikkeiden jalostuksessa, lääkkeiden valmistuksessa, lääketieteellisissä laitteissa - vaaditaan korkeampi luokitus. IP67 (suojattu tilapäiseltä upotukselta) tai IP68 (suojattu jatkuvaa upotusta vastaan) tarjoaa huomattavasti paremman kosteudenkestävyyden. Nämä arvot edellyttävät erikoisrakennetta: täysin hitsatut vaipan tiivisteet, kosteutta{6}}kestävä lyijylangan eristys ja usein päätevyöhykkeen toissijainen kapselointi korkean lämpötilan epoksilla tai silikonilla.
IP{0}}luokiteltuja patruunalämmittimiä julkaisevien valmistajien mukaan IP67:n saavuttaminen edellyttää, että koko lämmitinkokoonpano, mukaan lukien johdon poistokohta, kestää upotuksen 1 metrin syvyyteen veteen 30 minuutin ajan ilman sisäistä vuotoa. Tämä tiivistystaso lisää kustannuksia, mutta pidentää käyttöikää dramaattisesti märissä olosuhteissa.
Käytännön merkkejä kosteusvauriosta
Kosteuden saastuttaman patruunan lämmittimessä on erityisiä oireita. Prosessin lämpötila voi olla vakaa, mutta ohjausjärjestelmä laukaisee maasulkuhälytyksen ajoittain. Näin tapahtuu usein, kun järjestelmä käynnistetään ensimmäisen kerran aamulla, koska yön yli jäähtymisen aikana muodostuu kondensaatiota. Lämmittimen lämmetessä kosteus osittain haihtuu, ja vika voi poistua - vasta seuraavana päivänä.
Toinen indikaattori on alhainen eristysvastus ajoitetun testauksen aikana. Terveen suuritehoisen patruunan sähkölämmitysputken tulisi mitata reilusti yli 10 megaohmia. Jatkuvasti alle 5 megaohmin mittaukset viittaavat kosteuden tunkeutumiseen. Alle 1 megaohmin tarkoittaa lähestyvää vikaa.
Ennaltaehkäisevät strategiat kosteisiin ympäristöihin
Kun kosteutta ei voida välttää, useat strategiat pidentävät lämmittimen käyttöikää. Lämpökuivaus-kuivatusjakson käyttäminen ennen täydellistä-tehoa mahdollistaa jääneen kosteuden haihtumisen matalissa lämpötiloissa, mikä vähentää sisäisen valokaaren riskiä. Joissakin ohjausjärjestelmissä on "paista -out" -toiminto, joka syöttää lämmittimeen matalaa jännitettä useiden minuuttien ajan ennen kuin se nostaa käyttötehoa.
Kun valitset patruunalämmittimen, jossa on hitsatut vaippatiivisteet ja korkean lämpötilan epoksipinnoite lyijyn ulostulossa{0}}, tarjoaa parhaan suojan kosteutta vastaan. Vaativimmissa pesusovelluksissa täysin kapseloidut lämmittimet, joissa on muotoiltu johtoliitännät, eliminoivat kaikki sisääntuloreitit. Nämä lämmittimet maksavat enemmän, mutta märässä ympäristössä tavallinen patruunalämmitin voi kestää vain viikkoja, kun taas suljettu yksikkö toimii vuosia.
Erilaiset sääntely-ympäristöt asettavat erilaisia puhdistusvaatimuksia. Lääketieteellisten laitteiden valmistaja voi steriloida laitteet korkeapaineisella-höyryllä, jotka vaativat IP69K--luokiteltuja lämmittimiä, jotka kestävät korkean-lämpötilan ja korkeapaineisen{5}}suihkun. Satunnaista paineilmapuhdistusta käyttävä yleinen teollisuuslaitos ei välttämättä tarvitse muuta kuin perusroiskesuojauksen. Puhdistusprotokollan, ei vain käyttölämpötilan, tulisi ohjata tiivistysspesifikaatioita.
