На химическом заводе на двенадцати погружных нагревателях из ПТФЭ на линиях нанесения покрытия и очистки были установлены датчики тока и-оболочки датчиков температуры. Данные постоянно регистрировались и просматривались еженедельно. В течение шести месяцев система мониторинга выявила два нагревателя со снижающимся сопротивлением изоляции и один с аномальной тенденцией изменения температуры оболочки. Оба вышедших из строя обогревателя были заменены во время планового технического обслуживания, прежде чем они вышли из строя. Третья причина была связана с частично заблокированной циркуляционной линией и устранена без замены нагревателя. По оценкам завода, мониторинг предотвратил три незапланированных сбоя и сэкономил более 40 000 долларов США за время простоя.
Дистанционный мониторинг не меняет физику деградации нагревателя. Изменяется время проведения технического обслуживания. Обнаружив ранние признаки ухудшения качества,-повышение температуры оболочки, снижение сопротивления изоляции, увеличение потребляемого тока-мониторинг позволяет планировать замену, а не реагировать на нее. Результатом является уменьшение количества незапланированных сбоев, сокращение времени простоев и увеличение эффективного срока службы.
Что можно отслеживать
Несколько параметров предоставляют полезную информацию о состоянии обогревателя. За каждым из них можно следить с помощью датчиков и оборудования для регистрации данных, которые легко доступны и относительно недороги.
Температура оболочки является наиболее прямым индикатором нагрузки на нагреватель. Повышение температуры оболочки при постоянной мощности указывает на образование накипи или снижение теплопередачи. Температура оболочки, превышающая пороговое значение, указывает на непосредственный риск деградации ПТФЭ.
Сопротивление изоляции является наиболее надежным индикатором проникновения и проникновения влаги. Тенденция к снижению в течение недель или месяцев указывает на то, что оболочка разрывается или влага достигает MgO.
Потребление тока указывает на электрическое состояние элемента. Увеличение тока указывает на уменьшение сопротивления, что может быть вызвано частичным замыканием. Падение тока указывает на увеличение сопротивления, которое может быть вызвано окислением элемента или неплотным соединением.
| Параметр | Тип датчика | Нормальный диапазон | Порог предупреждения | Порог отказа |
|---|---|---|---|---|
| Температура оболочки | RTD или термопара | 80–100 градусов | >105 градусов | >115 градусов |
| Сопротивление изоляции | Мегомметр (периодический) | >100 MΩ | <50 MΩ | <10 MΩ |
| Текущий розыгрыш | Датчик тока | ±5% от паспортной таблички | ±8% | ±12% |
| Температура ванны | RTD или термопара | Уставка ±2 градуса | Уставка ±4 градуса | Уставка ±6 градусов |
| Скорость потока | Переключатель потока | >0.15 m/s | <0.15 m/s | <0.08 m/s |
Параметры и пороговые значения мониторинга для погружных нагревателей из ПТФЭ
Как мониторинг продлевает срок службы
Мониторинг продлевает срок службы, обеспечивая раннее вмешательство. Нагреватель, который начинает накапливать накипь, можно очистить до того, как слой накипи станет достаточно толстым и температура оболочки повысится до уровня деградации. Нагреватель, на котором появляются ранние признаки проникновения, можно заменить до того, как он выйдет из строя и вызовет замыкание на землю.
Расширение не бесконечно. Обогреватель, принципиально не соответствующий своему назначению, все равно выйдет из строя. Но мониторинг может продлить срок службы маргинального нагревателя на 20–50%, улавливая деградацию до того, как она станет необратимой.
| Стадия деградации | Обнаруживается | Действие | Продление жизни |
|---|---|---|---|
| Нарастание масштаба,<0.5 mm | Тенденция температуры оболочки | Чистый | 6–12 месяцев |
| Scale buildup, >1 мм | Температура оболочки, ток | Очистите, проверьте плотность ватт. | 3–6 месяцев |
| Раннее проникновение | Сопротивление изоляции | Замена плана | 2–4 месяца |
| Расширенное проникновение | Сопротивление изоляции, срабатывания GF | Немедленно заменить | - |
| Дрейф элемента | Текущий розыгрыш | Проверьте соединения | 1–3 месяца |
Стадии деградации, методы обнаружения и потенциал продления жизни
Стоимость мониторинга
Базовая система мониторинга для одного нагревателя включает в себя установленный в оболочке термометр сопротивления-, датчик тока и регистратор данных. Стоимость оборудования составляет 300–800 долларов. Установка добавляет 200–500 долларов. Для установки с несколькими нагревателями стоимость каждого нагревателя снижается, поскольку программное обеспечение для регистрации данных и мониторинга может использоваться совместно.
Стоимость системы мониторинга сопоставима со стоимостью замены одного обогревателя. Если это предотвратит один незапланированный сбой, оно окупится. Если это продлит срок службы нескольких обогревателей на несколько месяцев каждый, экономия будет существенной.
| Компонент мониторинга | Стоимость за обогреватель | Примечания |
|---|---|---|
| Оболочка RTD | $150–300 | Требуется для контроля температуры |
| Датчик тока | $100–200 | Зафиксируйте-или разделите-сердечник |
| Регистратор данных (общий) | $50–150 | На каждый нагреватель для много-канальных |
| Монтажные работы | $200–500 | На обогреватель |
| Итого на обогреватель | $500–1,150 | Стоимость первого-года |
Стоимость системы мониторинга на один обогреватель
Чего мониторинг не может сделать
Мониторинг не предотвращает деградацию. Он это обнаруживает. Нагреватель, работающий с чрезмерной удельной мощностью, все равно будет ухудшаться, даже если ухудшение будет обнаружено на ранней стадии. Мониторинг дает время для планирования замены, но не меняет основную скорость деградации.
Мониторинг также не заменяет физический осмотр. Трещина оболочки или механическая пробоина могут быть не обнаружены при контроле температуры или тока до тех пор, пока они не вызовут замыкание на землю. Периодический визуальный осмотр по-прежнему необходим.
Когда мониторинг наиболее ценен
Мониторинг наиболее ценен в критических резервуарах, где простой стоит дорого, в резервуарах, где нагреватели выходят из строя непредсказуемо, а также в резервуарах, где условия эксплуатации являются переменными, а нагреватель работает на пределе своих возможностей.
В не-критических резервуарах с низкой стоимостью простоя мониторинг может быть неоправдан. Стоимость системы мониторинга может превысить экономию от простоев.
Когда мониторинг выявляет проблему со спецификацией
Повторные предупреждения мониторинга одного и того же нагревателя-повышение температуры оболочки, снижение сопротивления изоляции, увеличение потребляемого тока-означают, что нагреватель не подходит для данного применения. Мониторинг сообщает заводу, что технические характеристики необходимо изменить, а не о том, что график технического обслуживания необходимо ужесточить. Специальная конфигурация погружного нагревателя из ПТФЭ с низкой плотностью мощности, большой площадью поверхности и улучшенным доступом к потоку снижает скорость деградации и снижает частоту предупреждений мониторинга. Для процесса спецификации требуется химический состав ванны, рабочая температура, размеры резервуара и история отказов предыдущих нагревателей.
