Thiệt hại tích lũy vô hình của việc-đốt khô trong thời gian ngắn đối với ống sưởi điện công nghiệp
Hầu hết các nhà khai thác công nghiệp chỉ coi việc đốt khô liên tục trong thời gian dài-là một lỗi nguy hiểm, đồng thời bỏ qua những thiệt hại tích lũy vô hình do việc đốt khô trong thời gian ngắn-thường xuyên gây ra. Đốt khô vi mô đề cập đến hiện tượng đốt nóng không có-trung bình tạm thời, tiếp xúc với dao động mức chất lỏng ngay lập tức và sưởi ấm trong thời gian ngắn-có phạm vi bao phủ thấp-kéo dài dưới 10 giây mỗi lần. Nó sẽ không gây ra hiện tượng cháy ống hoặc hở mạch ngay lập tức nên cực kỳ dễ bị bỏ qua trong quá trình kiểm tra thiết bị hàng ngày. Tuy nhiên, sự chồng chất cháy khô vi mô không liên tục nhiều lần sẽ tạo ra hư hỏng mỏi không thể phục hồi đối với dây đốt nóng, lớp cách điện oxit magiê và vỏ kim loại, đây là một trong những nguyên nhân cốt lõi khiến ống sưởi bị hỏng sớm trong thời gian bảo hành. Kết hợp với dữ liệu lấy mẫu nhiệt độ tần số cao của cặp nhiệt điện, có thể ghi lại chính xác nhiệt độ cực cao tức thời của quá trình đốt khô vi mô, tiết lộ cơ chế lão hóa tiềm ẩn của ống sưởi.
Khác với thiệt hại hủy diệt triệt để của quá trình đốt khô liên tục, đốt khô vi mô mỗi lần tạo ra những thay đổi cấu trúc vật liệu tinh vi. Khi xảy ra hiện tượng cháy khô tức thời, nhiệt độ thành ống tăng nhanh lên 500 độ đến 700 độ trong vài giây, thấp hơn mức 800 độ + nhiệt độ cực cao của quá trình đốt khô kỹ lưỡng nhưng vượt xa nhiệt độ vận hành an toàn lâu dài của vật liệu cách nhiệt bên trong. Mỗi tác động nhiệt độ cực cao sẽ tạo ra các điểm cacbon hóa cực nhỏ bên trong bột magie oxit và tạo thành các vết nứt nhiệt cực nhỏ trên bề mặt dây đốt. Những khiếm khuyết cực nhỏ này không thể được phát hiện bằng phương pháp phát hiện ngắn hạn-megohmmet thông thường, cũng như không ảnh hưởng đến chức năng làm nóng tức thời, dẫn đến ảo giác về hoạt động bình thường của thiết bị.
Sự chồng chất tích lũy của các thiệt hại vi mô tạo thành sự thất bại đột ngột ở giai đoạn sau. Với sự gia tăng thời gian đốt khô vi mô, các điểm cacbon hóa bên trong tiếp tục mở rộng và kết nối với nhau, dần hình thành các kênh dẫn điện giữa dây đốt nóng và vỏ kim loại. Các vết nứt do mỏi nhiệt của dây đốt nóng tiếp tục sâu hơn, làm giảm diện tích mặt cắt hiệu quả của dây điện trở và tăng mật độ năng lượng sưởi ấm cục bộ. Sau nhiều tuần hoặc nhiều tháng bị hư hỏng tích lũy, ống sưởi sẽ đột ngột bị rò rỉ điện vỏ, nóng đỏ cục bộ hoặc đứt dây trong quá trình đun nóng ở mức trung bình thông thường, dẫn đến việc ngừng hoạt động ngoài kế hoạch và loại bỏ thiết bị. Tính năng hư hỏng chậm trễ này làm cho việc đốt khô vi mô có hại hơn so với việc đốt khô vĩ mô trong sự mất mát vô hình.
Nhiều điều kiện làm việc phổ biến gây ra tình trạng cháy khô vi mô thường xuyên ở các khu công nghiệp. Mức chất lỏng giảm ngay lập tức do bơm nước tuần hoàn dâng cao, mức chất lỏng không ổn định của thiết bị cấp nước tự động, việc lắp khuôn không hoàn chỉnh trong quá trình đóng và mở khuôn lặp đi lặp lại cũng như nguồn điện tạm thời-khi gỡ lỗi của nhân viên bảo trì đều thuộc các tình huống cháy khô vi mô điển hình. Tất cả các hoạt động này đều được coi là các liên kết sản xuất thông thường, thiếu sự bảo vệ và giám sát có mục tiêu, dẫn đến-các ống sưởi tích tụ hư hỏng liên tục trong thời gian dài.
Các thiết bị bảo vệ thông thường có những điểm mù rõ ràng để ngăn ngừa cháy khô vi mô. Công tắc nhiệt độ cơ học và cảm biến mức chất lỏng truyền thống có độ trễ phản hồi vài giây nên không thể thu được các tín hiệu cháy khô thoáng qua cực ngắn. Hệ thống kiểm soát nhiệt độ thông thường thiếu chức năng ghi nhiệt độ cao nhất và không thể xác định thiệt hại do nhiệt độ tăng tức thời. Chỉ hệ thống giám sát nhiệt độ cặp nhiệt điện-lấy mẫu{5}}tần số cao mới có thể ghi lại từng đỉnh cháy khô vi mô, nhận ra cảnh báo sớm hư hỏng và thống kê rủi ro.
Các chiến lược phòng ngừa có mục tiêu loại bỏ các nguy cơ tiềm ẩn tích lũy của việc đốt khô vi mô. Tối ưu hóa hệ thống ổn định mức chất lỏng của bể nước tuần hoàn để tránh hiện tượng dao động mức chất lỏng tức thời; đặt logic trễ cấp nguồn- cho quá trình gia nhiệt khuôn để đảm bảo khuôn được lắp hoàn chỉnh trước khi bắt đầu gia nhiệt; tiêu chuẩn hóa việc bảo trì nguồn điện-đúng giờ và cấm bật nguồn-trong thời gian ngắn-trong thời gian ngắn lặp đi lặp lại thường xuyên. Thiết lập cơ chế thống kê và giám sát nhiệt độ cao nhất của quá trình đốt khô vi mô thông qua phân tích dữ liệu cặp nhiệt điện, lập kế hoạch bảo trì phòng ngừa thường xuyên và giải quyết cơ bản lỗi lão hóa sớm do hư hỏng tích lũy do đốt khô vi mô gây ra.
