Рекомендации по продлению сроков эксплуатации нагревательных элементов

В промышленных печах нагревательные элементы играют критическую роль, обеспечивая необходимую температуру для различных процессов.

Элементы подвергаются интенсивному износу из-за высоких температур и агрессивных печных атмосфер, что приводит к сокращению их срока службы и, как следствие, к дорогостоящим заменам и простою оборудования. В этой статье мы представим рекомендации по продлению срока службы нагревательных элементов из отечественных сплавов, учитывая различные печные атмосферы. Мы также проведем сравнение сроков службы нагревательных элементов из наиболее распространенных сплавов и рассмотрим их поведение в различных печных атмосферах.

Статья предназначена для персонала, ответственного за обслуживание и ремонт термического оборудования, и поможет им скорректировать графики ремонта и технического обслуживания в зависимости от условий эксплуатации нагревательных элементов в различных печных атмосферах. Рекомендации помогут персоналу принимать обоснованные решения о сроках и частоте ремонта.

Температура применения 

На графике представлены сравнительные сроки службы нагревательных элементов из наиболее распространенных сплавов. Чем выше температура, тем ниже срок службы.

Температурные колебания 

Срок службы сокращается при сильных колебаниях температуры. При проектировании печи и системы управления, желательно исключить колебания температур.

Сечение нагревателя

Сечение материала непосредственно связано со сроками эксплуатации нагревателя. При одной и той же температуре, элементы из проволоки большего сечения будут иметь больший срок эксплуатации.

Регулярный осмотр

Не допускать контакта нагревателя с футеровкой.

Коррозия от обрабатываемых материалов

Примеси в атмосфере печи, например, масло, пыль, испарения, углеродные отложения или органические соединения могут повредить нагревательный элемент. Сера вредна для всех никелевых сплавов. На состояние нагревателей влияет атмосфера хлора. Брызги металла приводят к замыканиям и локальным перегревам элементов.

Атмосфера печи

В таблице представлены наиболее распространенные печные атмосферы и их влияние на максимальную рабочую температуру нагревательных элементов. При использовании нагревателей в защитной атмосфере, нагреватели должны быть предварительно окислены при температуре 1050 ^оС в течении 7-10 часов. Окисление необходимо производить регулярно.
Нихромы не стоят в средах, содержащих серу и сернистые соединения.

Окисная пленка на фехрали (Х23Ю5Т) разрушается под действием газообразных сульфатов, хлоридов, фторидов, оксида свинца, оксида ванадия, тяжелых масел и серы. Что существенно сокращает срок службы нагревателя. Разрушение окисной пленки ведет к удлинению нагревателя (крип), что ведет к последующему разрушению защитной обмазки, локальным перегревам и коротким замыканиям. 

Максимальная допустимая температура нагревательных элементов в различных средах.

1. Показатели даны для предварительно окисленных материалов.
2. Если атмосфера — смесь диссоциированного и недиссоциированного аммиака, максимально допустимая температура понижается.

Рекомендуемая литература

1. Материалы для электротермических установок: Справочник/ Под редакцией М.Б.Гутмана.: Энергоатомиздат, 1987.
2. Расчет и конструирование нагревателей электропечей сопротивления.: Справочник, издание второе/. :Энергия, 1966.