Une usine chimique a installé des transducteurs de courant et des capteurs de température-montés sur une gaine sur douze thermoplongeurs en PTFE sur ses lignes de placage et de nettoyage. Les données ont été enregistrées en continu et examinées chaque semaine. En six mois, le système de surveillance a identifié deux éléments chauffants présentant une résistance d'isolation en baisse et un élément présentant une tendance anormale de la température de la gaine. Les deux radiateurs en déclin ont été remplacés lors d’un entretien programmé avant de tomber en panne. Le troisième a été attribué à une conduite de circulation partiellement bloquée et corrigé sans remplacer le réchauffeur. L'usine a estimé que la surveillance avait permis d'éviter trois pannes imprévues et d'économiser plus de 40 000 $ en temps d'arrêt.
La surveillance à distance ne modifie pas la physique de la dégradation du réchauffeur. Cela modifie le calendrier de la maintenance. En détectant les premiers signes de dégradation-augmentation de la température de la gaine, diminution de la résistance d'isolation, augmentation de la consommation de courant-la surveillance permet de planifier le remplacement plutôt que de le réactiver. Le résultat est une diminution des pannes imprévues, des temps d'arrêt réduits et une durée de vie effective plus longue.
Que peut-on surveiller
Plusieurs paramètres fournissent des informations utiles sur l’état du chauffage. Chacun peut être surveillé à l’aide de capteurs et d’équipements d’enregistrement de données facilement disponibles et relativement peu coûteux.
La température de la gaine est l’indicateur le plus direct de la contrainte du réchauffeur. Une température de gaine croissante à puissance constante indique une accumulation de tartre ou une diminution du transfert de chaleur. Une température de gaine dépassant un seuil indique un risque immédiat de dégradation du PTFE.
La résistance de l’isolation est l’indicateur le plus fiable de la perméation et de la pénétration de l’humidité. Une tendance à la baisse au fil des semaines ou des mois indique que la gaine est brisée ou que l'humidité atteint le MgO.
La consommation de courant indique la santé électrique de l’élément. Un courant croissant indique une résistance décroissante, qui peut être provoquée par un court-circuit partiel. Un courant en baisse indique une résistance croissante, qui peut être causée par l'oxydation d'un élément ou une connexion desserrée.
| Paramètre | Type de capteur | Plage normale | Seuil d'avertissement | Seuil de défaillance |
|---|---|---|---|---|
| Température de la gaine | RTD ou thermocouple | 80-100 degrés | >105 degrés | >115 degrés |
| Résistance d'isolation | Mégohmmètre (périodique) | >100 MΩ | <50 MΩ | <10 MΩ |
| Tirage actuel | Transducteur de courant | ±5 % de la plaque signalétique | ±8% | ±12% |
| Température du bain | RTD ou thermocouple | Point de consigne ±2 degrés | Point de consigne ±4 degrés | Point de consigne ±6 degrés |
| Vitesse d'écoulement | Contrôleur de débit | >0.15 m/s | <0.15 m/s | <0.08 m/s |
Paramètres et seuils de surveillance des thermoplongeurs en PTFE
Comment la surveillance prolonge la durée de vie
La surveillance prolonge la durée de vie en permettant une intervention précoce. Un élément chauffant qui commence à accumuler du tartre peut être nettoyé avant que la couche de tartre ne devienne suffisamment épaisse pour élever la température de la gaine dans la plage de dégradation. Un appareil de chauffage qui montre les premiers signes de perméation peut être remplacé avant qu’il ne tombe en panne et ne provoque un défaut à la terre.
L'extension n'est pas infinie. Un radiateur fondamentalement inadapté à son application échouera toujours. Mais la surveillance peut prolonger la durée de vie utile d’un appareil de chauffage marginal de 20 à 50 % en détectant la dégradation avant qu’elle ne devienne irréversible.
| Étape de dégradation | Détectable par | Action | Prolongation de la vie |
|---|---|---|---|
| Accumulation de tartre,<0.5 mm | Tendance de la température de la gaine | Faire le ménage | 6 à 12 mois |
| Scale buildup, >1 mm | Température de gaine, courant | Nettoyer, vérifier la densité en watts | 3 à 6 mois |
| Perméation précoce | Résistance d'isolation | Remplacement du régime | 2 à 4 mois |
| Perméation avancée | Résistance d'isolement, déclenchements GF | Remplacer immédiatement | - |
| Dérive des éléments | Tirage actuel | Vérifier les connexions | 1 à 3 mois |
Étapes de dégradation, méthodes de détection et potentiel de prolongation de la durée de vie
Le coût de la surveillance
Un système de surveillance de base pour un seul appareil de chauffage comprend un RTD-monté sur une gaine, un transducteur de courant et un enregistreur de données. Le coût du matériel est compris entre 300 et 800 $. L'installation ajoute 200 à 500 $. Pour une installation équipée de plusieurs appareils de chauffage, le coût par appareil de chauffage diminue car l'enregistreur de données et le logiciel de surveillance peuvent être partagés.
Le coût d’un système de surveillance est comparable au coût du remplacement d’un seul appareil de chauffage. Si cela évite un échec imprévu, cela s’amortit. Si cela prolonge la durée de vie de plusieurs radiateurs de quelques mois chacun, les économies sont substantielles.
| Composant de surveillance | Coût par appareil de chauffage | Remarques |
|---|---|---|
| Gaine RTD | $150–300 | Nécessaire pour la surveillance de la température |
| Transducteur de courant | $100–200 | Fixer-sur ou diviser-noyau |
| Enregistreur de données (partagé) | $50–150 | Par radiateur pour plusieurs-canaux |
| Main d'œuvre d'installation | $200–500 | Par appareil de chauffage |
| Total par appareil de chauffage | $500–1,150 | Coût de la première-année |
Coût du système de surveillance par appareil de chauffage
Ce que la surveillance ne peut pas faire
La surveillance n’empêche pas la dégradation. Il le détecte. Un appareil de chauffage qui fonctionne à une densité de watts excessive se dégradera quand même, même si la dégradation est détectée tôt. La surveillance donne le temps de planifier le remplacement, mais elle ne modifie pas le taux de dégradation sous-jacent.
La surveillance ne remplace pas non plus l’inspection physique. Une fissure de gaine ou une entaille mécanique peut ne pas être détectable par la surveillance de la température ou du courant jusqu'à ce qu'elle provoque un défaut à la terre. Une inspection visuelle périodique reste nécessaire.
Quand la surveillance est la plus précieuse
La surveillance est particulièrement utile dans les réservoirs critiques où les temps d'arrêt sont coûteux, dans les réservoirs où les réchauffeurs tombent en panne de manière imprévisible et dans les réservoirs où les conditions de fonctionnement sont variables et où le réchauffeur fonctionne près de ses limites.
Dans les réservoirs non-critiques présentant un faible coût d'arrêt, la surveillance peut ne pas être justifiée. Le coût du système de surveillance peut dépasser les économies réalisées grâce aux temps d'arrêt évités.
Lorsque la surveillance révèle un problème de spécification
Des alertes de surveillance répétées sur le même élément chauffant -augmentation de la température de la gaine, diminution de la résistance d'isolation, augmentation de la consommation de courant-indiquent que l'élément chauffant n'est pas adapté à l'application. La surveillance indique à l'usine que les spécifications doivent changer, et non que le calendrier de maintenance doit être resserré. Une configuration personnalisée de thermoplongeur en PTFE avec une faible densité de watts, une grande surface et un accès au flux amélioré réduit le taux de dégradation et réduit la fréquence des alertes de surveillance. Le processus de spécification nécessite la composition chimique du bain, la température de fonctionnement, les dimensions du réservoir et l'historique des pannes des réchauffeurs précédents.
