Cómo los ciclos de humedad y temperatura aceleran la falla del aislamiento interno del termopar

Los ciclos alternos de temperatura y humedad son un estrés ambiental compuesto que provoca daños significativos al aislamiento de óxido de magnesio dentro de los termopares blindados. Este es un factor de envejecimiento que se pasa fácilmente por alto en comparación con un solo daño por alta temperatura o humedad. El ciclo alterno de frío-caliente y seco-húmedo conduce continuamente a la condensación de vapor de agua en la funda, que descompone gradualmente el polvo aislante compacto, reduce la resistencia del aislamiento e induce un cortocircuito intermitente-. Este artículo describe el proceso del ciclo de daño y las medidas preventivas enfocadas para talleres de canal caliente con cambios significativos de temperatura y humedad.

Etapa 1: Etapa de calentamiento a alta temperatura, la expansión térmica del aire interno descarga parte del aire del espacio de salida del cable, mientras que el gas ácido volátil plástico ingresa al interior de la funda. Los vapores ácidos a alta temperatura se condensan en la superficie de las partículas aislantes de óxido de magnesio para generar pequeñas impurezas de sal conductoras. En este nivel, la resistencia aislante se reduce marginalmente sin indicadores aparentes de mal funcionamiento.

Etapa 2: El aire interno se contrae durante el enfriamiento del apagado del molde y el aire húmedo externo en el taller es aspirado nuevamente hacia la funda a través del espacio de sellado de la salida del cable. El vapor de agua reacciona con las impurezas de las sales ácidas unidas al polvo aislante y forma una solución electrolítica conductora. La resistencia de aislamiento entre los cables de aleación positivos y negativos se reduce notablemente. El controlador muestra alarmas erráticas de cortocircuito-de baja-temperatura de vez en cuando, que desaparecerían después de recalentar y evaporar la humedad, lo que hace que los trabajadores de mantenimiento confundan con una interferencia de señal transitoria.

Etapa 3: Acumulación de residuos de electrolitos conductores mediante ciclos repetidos de frío-caliente. Después de docenas de ciclos de calentamiento-enfriamiento, el residuo de electrolito se endurece entre las partículas de aislamiento para establecer canales conductores permanentes y la resistencia del aislamiento cae a menos de 300 MΩ durante un largo período. En la actualidad, el termopar provocará un cortocircuito-fallo continuo durante el calentamiento, lo que provocará que la zona de calentamiento produzca toda su potencia, lo que provocará un sobrecalentamiento del canal caliente y la carbonización del plástico. Si la corrosión causa micro-perforaciones en la funda, la tasa de penetración de humedad y gases ácidos aumentará más de 3 veces y el aislamiento fallará en 1-2 meses.

1) Entornos de taller importantes que aumentan el daño de los ciclos de temperatura-humedad: • Talleres de moldeo por inyección costeros con alta humedad del aire durante todo el año; • Talleres con tuberías de refrigeración de agua-de moldes dispuestas cerca de moldes de canal caliente, que producen mucho vapor de agua; • Talleres en temporadas de lluvias estacionales con mala ventilación; • Moldes que frecuentemente inician y detienen la producción todos los días, lo que genera múltiples ciclos de frío-calor en cada turno. Los termopares genéricos de bajo-costo con una sola-capa delgada de sellado de silicona en la salida del cable son particularmente susceptibles a este daño compuesto, mientras que los termopares sellados de alta-capa doble-estándar pueden bloquear más del 80% de la infiltración de vapor.

Soluciones de protección multi-nivel para una rotura gradual del aislamiento.

1. Prioridad de selección del grado del termopar. Para líneas de producción con alta humedad y arranques y paradas frecuentes, considere productos con sellado de silicona de doble-capa de alta-temperatura en la salida del cable y funda anticorrosión Inconel. Evite los sensores de vaina de acero inoxidable 304 de sello simple- económicos.

2. Control del ambiente del taller: instalación de deshumidificadores para asegurar una humedad relativa del 40%-65% RH; deflectores de aislamiento térmico para aislar las tuberías de agua de refrigeración del molde para reducir la volatilización del vapor de agua alrededor del área del molde; Fortalecimiento de la ventilación del taller para descargar oportunamente los gases volátiles plásticos ácidos.

3. Optimización del proceso operativo Reducir el arranque y parada frecuentes del molde. Si el período de apagado es superior a 30 minutos, reduzca la temperatura de conservación del calor del canal caliente para ralentizar el ciclo de expansión y contracción térmica interna de la funda del termopar. La evaporación lenta de la humedad residual interna durante las etapas segmentadas de baja temperatura se calienta después de una parada prolongada y se enfría antes de entrar a la temperatura de producción formal.

4. Nuevos elementos de inspección periódica: mantenimiento mensual del termopar, prueba de resistencia de aislamiento con un megaóhmetro, si el valor de resistencia es inferior a 500 MΩ, limpie y seque el termopar para eliminar la humedad interna. Si el valor de resistencia no se puede recuperar después del secado, reemplace el termopar inmediatamente.

5. Protección del almacenamiento de piezas de repuesto: Se recomienda mantener los termopares de reserva en cajas selladas a prueba de humedad con desecante para evitar la absorción de humedad antes de la instalación.