Tørbrændingsfejlmekanisme i flangevarmerør i stor-vandtankudstyr
Flangevarmerør er de mest udbredte varmekomponenter i store industrielle vandtanke, olielagertanke og centraliserede varmesystemer, og deres tørbrændingsfejlmekanisme og risikopunkter er helt anderledes end almindelige dykvarmerør. På grund af stor varmeeffekt, lang rørkrop og lagdelt installationsstruktur er flangevarmere tilbøjelige til lokal tør forbrænding snarere end generel tør forbrænding, hvilket danner atypiske lokale overophedningsskader. Lokal tør forbrænding fører til asymmetrisk ældning af rørlegemet, lokal isolering forkulning og delvis skalperforering, hvilket i høj grad reducerer den samlede levetid for flangevarmerør. Det matchende termoelement-zonetemperaturovervågningssystem kan effektivt løse problemet med uopdaget lokal tørbrænding af store flangevarmerør.
De strukturelle egenskaber ved flangevarmerør bestemmer deres unikke tørbrændingsrisiko. Flangevarmerør er sammensat af flere U--formede varmerør arrangeret i arrays med høj samlet effekt og lang varmeforlængelse. Under udstyrsdesign og installation er den nederste rørsektion helt nedsænket i mediet, mens den øverste rørsektion er tæt på væskeniveaugrænsen. Når væskeniveauet falder lidt, eller mediets cirkulation er ujævn, vil det øverste rørsystem først blive udsat for luften, hvilket danner lokal tør forbrænding, mens det nedre rørlegeme stadig er i normal opvarmningstilstand. Denne asymmetriske opvarmningstilstand gør, at den lokale temperatur af rørlegemet afviger med mere end 400 grader, hvilket giver en enorm termisk spændingsforskel.
Lokal tør afbrænding forårsager gradueret skade på flangevarmerør. Den blotlagte rørsektion genererer ultra-tørforbrændingsskader ved høje temperaturer, hvilket resulterer i forkulning af isoleringen, oxidation af skal og rødvarmedeformation; dykrørssektionen fungerer normalt med stabil temperatur. Langsigtet asymmetrisk drift forårsager alvorlig forvrængning og bøjning af rørlegemet under termisk belastning, ekstruderingsbeskadigelse af intern isoleringsstruktur ved bøjningsgrænsen og koncentrerede elektriske lækagefejl ved væskeniveaugrænsen. De fleste fejl i flangevarmerøret forekommer ved væskeniveaulinjen, hvilket er en typisk karakteristik af lokal tørforbrændingsskade.
Stor tank mellem lagdeling og flow-døde zoner forværrer lokale risici for tør forbrænding. I store statiske vandtanke og olietanke har mediet dårlig fluiditet og temperaturstratificeringsfænomen. Det lokale medium nær varmerøret opvarmes og fordampes for at danne forbigående dampspalter, hvilket resulterer i intermitterende lokal tør forbrænding af rørlegemet. Denne damp-inducerede tørforbrænding er ekstremt skjult, og systemets væskeniveauvisning er normal, så det er umuligt at identificere skjulte farer gennem konventionel væskeniveaudetektion.
Traditionel enkelt beskyttelseskonfiguration har åbenlyse defekter i flangevarmerbeskyttelse. En enkelt væskeniveaukontakt kan kun overvåge det overordnede væskeniveau og kan ikke identificere lokal eksponering af rør; et enkelt termoelement kan kun detektere middeltemperaturen og kan ikke fange den lokale tørbrændingstemperaturstigning i det øvre rørsystem, hvilket resulterer i langvarig- ubeskyttet lokal overophedning.
Zoned beskyttelse og optimeret design løser flangerør lokal tørbrænding fundamentalt. Brug multi-punkts overvågning af væskeniveau for at indstille tidlig advarselstærskel for væskeniveaugrænsen for varmerørsarray; konfigurere zoneinddelte termoelementtemperatursensorer i den øverste let-tør-afbrændingssektion for at realisere uafhængig temperaturovervågning og over-slukning af overtemperatur-; optimere medium cirkulerende omrører for at eliminere flow døde zoner og dampgab skjulte farer. Rimelig strukturel optimering og flerpunktsbeskyttelseskonfiguration eliminerer fuldstændigt lokale tørforbrændingsfejl i store flangevarmerør og forbedrer den overordnede stabilitet af industrielle tankvarmesystemer.
