Cơ chế đốt cháy tức thời của ống gia nhiệt chất lỏng trong điều kiện đốt khô
Nhiều người dùng công nghiệp gặp phải tai nạn cháy nóng đột ngột: các ống gia nhiệt chất lỏng hoạt động ổn định trong điều kiện ngâm trong nước sẽ hỏng hoàn toàn trong vòng vài phút sau khi vô tình giảm mức chất lỏng và cháy khô. Sự cố đột ngột này không phải do vấn đề về chất lượng sản phẩm mà do thiết kế vốn có không phù hợp giữa các ống chất lỏng có tải trọng cao và điều kiện tản nhiệt bằng không khí. Việc hiểu rõ cơ chế đốt cháy bên trong có thể tránh được các lỗi do sơ suất trong vận hành một cách hiệu quả và cảnh báo nhiệt độ theo thời gian thực-của cặp nhiệt điện là phương tiện cảnh báo sớm hiệu quả nhất đối với tình trạng hỏng nhiệt độ quá-đột ngột như vậy.
Ống gia nhiệt bằng chất lỏng áp dụng thiết kế tải bề mặt cao 8–12W/cm2 dựa trên khả năng tản nhiệt hiệu quả bằng chất lỏng. Ở trạng thái ngâm bình thường, môi trường lỏng lấy nhiệt liên tục, giữ nhiệt độ thành ống ở mức an toàn cao hơn nhiệt độ chất lỏng một chút. Dây sưởi bên trong và lớp cách điện oxit magiê hoạt động trong môi trường nhiệt độ ổn định và ôn hòa với hiệu suất ổn định và tuổi thọ dài. Toàn bộ hệ thống sưởi ấm duy trì trạng thái hoạt động hiệu quả và an toàn.
Khi mức chất lỏng giảm xuống và gây cháy khô một phần hoặc toàn bộ, hệ thống tản nhiệt sẽ ngừng hoạt động ngay lập tức. Hiệu suất tản nhiệt bằng không khí thấp hơn 1{1}}hiệu suất tản nhiệt bằng chất lỏng, không thể sánh được với công suất tỏa nhiệt cao 8–12W/cm². Một lượng lớn nhiệt do dây đốt sinh ra sẽ tích tụ trên thành ống và không thể tản ra bên ngoài, dẫn đến nhiệt độ của thân ống tăng theo cấp số nhân. Dữ liệu phát hiện thực tế cho thấy nhiệt độ thành ống của các ống đốt khô chất lỏng không khớp có thể nhanh chóng phá vỡ 800 độ trong 3 đến 5 phút.
Nhiệt độ cực cao-gây ra những hư hại theo lớp không thể khắc phục được đối với các cấu trúc bên trong. Dây đốt nóng có điện trở-cao bên trong ống sẽ chảy ra và đứt ở nhiệt độ cực cao-vượt quá giới hạn chịu đựng của vật liệu. Chất độn cách điện oxit magie đảm bảo an toàn điện sẽ bị cacbon hóa và mất hiệu quả cách nhiệt ở nhiệt độ cao. Thành ống thép không gỉ trải qua quá trình-làm mềm ở nhiệt độ cao và bong tróc do oxy hóa, tạo ra các vết nứt nhỏ và lỗ xuyên thấu. Sau khi lớp cách nhiệt bên trong bị hỏng, ống sưởi sẽ bị rò rỉ điện và chập mạch, mất hoàn toàn khả năng làm việc.
Sự cố cháy khô này của ống chất lỏng không có quá trình lão hóa dần dần và thuộc về sự cố nghiêm trọng đột ngột. Không có-dấu hiệu lỗi rõ ràng trong giai đoạn đầu của quá trình cháy khô và việc tắt thiết bị cũng như loại bỏ thành phần sẽ hoàn tất trong thời gian ngắn. Nhiều tai nạn về an toàn sản xuất và tổn thất bảo trì thiết bị là do sơ suất tạm thời trong việc giám sát mức chất lỏng và cháy khô các ống gia nhiệt chất lỏng không được bảo vệ.
Việc lắp đặt cảm biến nhiệt độ cặp nhiệt điện có độ nhạy cao-trên thiết bị gia nhiệt chất lỏng có thể thực hiện việc giám sát nhiệt độ thành ống theo thời gian thực. Khi phát hiện thấy nhiệt độ tăng bất thường do giảm mức chất lỏng và cháy khô, hệ thống sẽ tự động cắt điện và đưa ra cảnh báo để tránh bị kiệt sức hoàn toàn. Các chương trình bảo vệ chống cháy-khô-chuyên nghiệp và việc lựa chọn bộ sưởi chuyên dụng theo điều kiện làm việc về cơ bản có thể loại bỏ nguy cơ hỏng hóc đột ngột của hệ thống sưởi chất lỏng.
