¿Cuáles son las fallas comunes de los termómetros de resistencia de platino tipo caja de conexiones montadas con brida fija?

En muchas situaciones de medición de temperatura industrial que implican altas temperaturas, altas presiones y medios corrosivos se emplean termómetros de resistencia de platino tipo caja de conexiones montados con brida fija-, como la serie WZP-430. Esto se debe a que son muy resistentes y sellan bien. No fallan con tanta frecuencia como las variedades roscadas, pero es más probable que fallen en su conjunto ya que no pueden compensar el desplazamiento. Esto se debe al estrés por calor, fallas en el sello y estrés de instalación. Según la norma IEC 60751:2022 y ejemplos de la industria, sus problemas más típicos se pueden agrupar en cuatro grupos principales:




I. Fallo de aislamiento eléctrico: Entrada de agua a la caja de conexiones y oxidación del terminal



Una disminución repentina en la resistencia del aislamiento (<10MΩ) is most often caused by the seal on the junction box getting old, bolts coming loose, or the weather cover being missing. Moisture gets in through the wires, which causes the copper sheets on the terminals to oxidize and the insulation layer to carbonize. This can cause signal changes or short circuits.



Deriva de resistencia anormal: cuando se acumula agua en el tubo protector o se acumula polvo en la caja de conexiones, crea una ruta conductora. Esto hace que el valor de resistencia del Pt100 varíe de la curva estándar (p. ej., 107,79 Ω ± 0,1 Ω a 20 grados), lo que genera inexactitud en el control.



Los lugares con alta-humedad, como reactores químicos, tuberías de vapor y plantas de tratamiento de aguas residuales, son responsables de más del 45% de todas las fallas.



Usando un megaóhmetro de 500 V, una resistencia aislante que siempre esté por debajo de 10 MΩ es un indicador de advertencia. Si está por debajo de 1 MΩ, es necesario reemplazarlo de inmediato.







II. Fallo de la conexión mecánica: fugas en sellos de bridas y pernos rotos.



Falla por aplastamiento o corrosión de la junta de brida: si utiliza juntas normales de caucho o asbesto, pueden endurecerse y agrietarse cuando la temperatura es demasiado alta (por encima de 200 grados) o cuando el medio es muy corrosivo (como Cl⁻ o H₂S). Esto puede causar fugas de medios.



Falla por aplastamiento o corrosión de la junta de brida: fractura por concentración de tensión del perno: si la brida se instala incorrectamente, tiene una precarga desigual o usa pernos no-estándar, puede doblarse, lo que puede causar que los pernos se rompan debido a ciclos térmicos-a largo plazo.



Instalación que no es recta o desplazada: cuando la tubería y la brida no están alineadas correctamente, la superficie de sellado no hace un contacto uniforme, lo que provoca una alta presión localizada y acelera las fugas.



Caso de ingeniería: Una planta química en la provincia de Shanxi tuvo una fuga de hidrógeno porque los orificios de las bridas no estaban alineados correctamente. Esto produjo un incendio por electricidad estática. El accidente se produjo porque la variación de la precarga del perno fue superior al 30%.







III. Daños a la estructura: grietas en el fondo del tubo protector y fractura por fatiga en el cable conductor.



Grietas por tensión térmica en la parte inferior del tubo protector: la brida fija no puede soportar la expansión térmica. Cuando el tubo protector y la brida se someten a ciclos de calor-a largo plazo, se alternan tensiones, lo que provoca micro-fisuras en la base del tubo de acero inoxidable. Estas grietas eventualmente atraviesan toda la tubería.



El cable conductor en la entrada de la caja de conexiones se rompió porque estaba demasiado apretado o no había suficiente redundancia en el cable. Esto hizo que se tensara y contrajera una y otra vez. La fatiga del metal ocurre en el punto donde el alambre de metal se dobla y se muestra como una resistencia infinita (la pantalla "OL").



Características de falla: La mayoría de las grietas se encuentran en la zona de transición entre el tubo protector y la soldadura de la brida. Son difíciles de ver a simple vista y es necesario examinarlos con ultrasonido.







IV. Corrosión del medio ambiente y daños a los materiales.



Tubería protectora y perforación: si la tubería protectora está compuesta de acero inoxidable 304 en lugar de 316L o 904L, es más probable que se produzca corrosión por picaduras en medios que incluyen cloruro, como agua de mar o ácido clorhídrico. El medio toca directamente el alambre de platino, lo que provoca una deriva irreversible.



Carbonización del material aislante: cuando la temperatura de funcionamiento-a largo plazo es superior a 500 grados, la capa aislante de mica o cerámica se descompone térmicamente, lo que reduce permanentemente su capacidad de aislamiento.



Recomendación de selección: en entornos corrosivos, la mejor opción es el tubo de protección de aleación 904L con una capa integral anticorrosión de PTFE sinterizado. Puede durar entre 2 y 3 veces más.



Lista de verificación para el diagnóstico y la prevención de fallas



Tabla Tipo de falla Signos comunes Cómo encontrarlos Condiciones con alta incidencia



Daños en el aislamiento Picos de temperatura, resistencia extraña Megóhmetro (advertencia: menos de 10 MΩ) Áreas con vapor, productos químicos y humedad



Fugas en bridas, fugas en cajas de conexiones y derrames de medios Mirándolos y usando agua jabonosa para encontrar fugas Alta presión, alta temperatura y materiales corrosivos



Rotura del cable conductor Muestra "OL", sin señal Pruebe la continuidad con un multímetro Ciclos térmicos a altas frecuencias y cableado demasiado apretado



Agrietamiento del tubo protector Cambios de temperatura, respuesta lenta Pruebas ultrasónicas y control de las piezas después de haberlas desmontado Reactores y hornos de calentamiento en funcionamiento a largo plazo-



Rotura de tornillos La sonda se suelta y se desliza. Prueba de sacudida a mano y comprobando el par Instalar mal o utilizar piezas que no son estándar



En conclusión, el 80% de los problemas con los termómetros de resistencia de platino de brida fija se deben a problemas de instalación y sellado, no al elemento sensor en sí. Elegir sellos que se ajusten al medio, alinear las bridas durante la instalación, usar cables adicionales y realizar pruebas de aislamiento frecuentes son pasos importantes en la prevención. Cada seis meses es una buena idea realizar pruebas de resistencia de aislamiento, realizar un seguimiento de las tendencias y realizar un mantenimiento predictivo.