จะสร้างกำหนดการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์สำหรับเครื่องทำความร้อน PFA ตามรอบความร้อนสะสมที่บันทึกไว้ได้อย่างไร

เครื่องทำความร้อน PFA ส่วนใหญ่ล้มเหลวจากกลไกความล้า--ความเครียดจากการหมุนเวียนของความร้อน การคืบ ความเครียดจากสิ่งแวดล้อมแตก--การสึกหรอไม่สม่ำเสมอ ตัวทำนายอายุการทำงานของเครื่องทำความร้อนที่ดีที่สุดคือจำนวนรอบความร้อนทั้งหมด (การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ $\\ge 30^\\circ$C จากเปิดเป็นปิดหรือจากชุดหนึ่งไปอีกชุดหนึ่ง) และนี่ดีกว่าเวลาในปฏิทินหรือจำนวนชั่วโมงทำงานทั้งหมด ค่ามัธยฐานของรอบความล้มเหลวสำหรับเครื่องทำความร้อน PFA ที่ให้บริการทางอุตสาหกรรมทั่วไป (ผนัง 2 มม., 4 วัตต์/ซม.2, ของเหลว 80 องศา) คือ 8,000-12,000 รอบ การดำเนินการตรวจสอบหรือการเปลี่ยนสามารถกระตุ้นได้ที่เกณฑ์รอบที่กำหนดไว้ล่วงหน้าโดยใช้ปัจจัยการใช้อายุการใช้งานตามรอบเพื่อสร้างโปรแกรมการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ และสามารถบันทึกรอบสะสมได้ นอกจากการลดการเปลี่ยนก่อนกำหนดแล้ว วิธีการนี้ยังช่วยลดความล้มเหลวที่ไม่ได้กำหนดไว้ได้ถึง 60–80% เมื่อเปรียบเทียบกับโปรแกรมตามปฏิทิน

วิธีการนับรอบ
วงจรความร้อนหมายถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตั้งแต่ 30 องศาขึ้นไปที่พื้นผิวเครื่องทำความร้อนที่จุดที่ร้อนที่สุด (มักจะสูงกว่าจุดเย็น 10–20 ซม.) ในกรณีที่เครื่องทำความร้อนไม่มีเซ็นเซอร์อุณหภูมิในแหล่งกำเนิด- สามารถใช้ตัวควบคุมกระบวนการเพื่ออนุมานรอบการทำงานได้: แต่ละครั้งที่มีการเปิดเครื่องทำความร้อนหลังจากปิดเครื่องนานกว่า 30 นาที (ปลอกจะเย็นลงจนใกล้-สภาพแวดล้อม) นับหนึ่งรอบ สำหรับขั้นตอนแบบแบตช์ที่ถังเย็นลงอย่างสมบูรณ์ระหว่างการทำงานแบบแบตช์ แต่ละแบตช์จะมีหนึ่งรอบ นับรอบต่อเหตุการณ์การทำความสะอาดสำหรับกระบวนการต่อเนื่องโดยมีอุณหภูมิคงที่แต่มีการทำความสะอาดรายวัน (CIP) ซึ่งจะทำให้ถังเย็นลง สำหรับกระบวนการที่ให้ความร้อนเป็นระยะ (เช่น ค่าที่ตั้งไว้กับฮิสเทรีซิส) จะนับเฉพาะรอบเมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้มากกว่า 15 องศา การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย (5-10 องศา ) จะไม่ถือเป็นทั้งรอบ

รอบการบันทึกสามารถทำได้โดยการเดินสายไฟตัวนับระบบเครื่องกลไฟฟ้าพื้นฐาน (รีเลย์รวม) เข้ากับคอนแทคเตอร์ของเครื่องทำความร้อน หากเปิดคอนแทคเตอร์นานกว่า 30 นาที ตัวนับจะเพิ่มขึ้นเมื่อปิด วิธีการที่ซับซ้อนมากขึ้นจะใช้ PLC หรือระบบบันทึกข้อมูลเพื่อบันทึกอุณหภูมิและไฟฟ้า จำนวนรอบควรเก็บไว้ในหน่วยความจำที่ไม่ลบเลือน- และรีเซ็ตเฉพาะเมื่อมีการเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนเท่านั้น ในโรงงานที่มีเครื่องทำความร้อนมากกว่าหนึ่งเครื่อง เครื่องทำความร้อนแต่ละเครื่องควรมีตัวนับรอบของตัวเอง (หรือตัวระบุที่ไม่ซ้ำกันในระบบควบคุม)

ปัจจัยวงจรการบริโภคในชีวิต
But not all cycles are created equal. The Coffin-Manson fatigue relationship for PFA (damage ∝ ΔT^2.5–3.0) suggests that a cycle with ΔT=100°C (e.g. 20°C to 120°C) causes 8–10× greater fatigue damage than a cycle with ΔT=30°C (e.g. 50°C to 80°C). Low watt density heating cycles are less damaging than high watt density (>รอบการทำความร้อน 4 วัตต์/ซม.^2) หากตัวทำความร้อนแห้ง (โดนอากาศ) เป็นส่วนหนึ่งของวงจร จะทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงได้ ดังนั้นการนับรอบอย่างง่ายจะต้องถ่วงน้ำหนักด้วยปัจจัยความรุนแรง รอบความเสียหายที่เท่ากัน (EDC)=รอบจริง * (ΔTactual / ΔTref) n * (qactual / qref) m ΔTref=50 องศา n=2.5 qref=3 W/cm2 m=1.5 สำหรับเครื่องทำความร้อนที่ ΔT=80 องศา (แฟคเตอร์ (80/50)^2.5=1.6^2.5 data 4.0) และ q=4 W/cm2 (แฟคเตอร์ (4/3)^1.5=1.33^1.5 anta 1.5), EDC=รอบจริง x 6.0 สำหรับฮีตเตอร์เดียวกัน ΔT=30 องศา , q=2 W/cm2 EDC=รอบจริง x (0.6)2.5 x (0.67)1.5=รอบจริง x 0.22 x 0.55=รอบจริง x 0.12

เพื่อการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ที่มีประสิทธิภาพ สิ่งอำนวยความสะดวกส่วนใหญ่ใช้การจำแนกประเภทความรุนแรงแบบง่าย:

ระดับความรุนแรง ΔT ต่อรอบ ความหนาแน่นวัตต์ (W/cm2) ตัวคูณความเสียหายต่อความรุนแรงต่อสิ่งแวดล้อม (สัมพันธ์กับค่าเล็กน้อย) ตัวอย่างทั่วไปของกระบวนการ
อ่อนๆ 30 – 40 องศา 2.5 ของเหลวสะอาด ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 1.0× ทำน้ำร้อนต่อเนื่อง อุณหภูมิคงที่
ปานกลาง 40-60 องศา 2.5-3.5 ของเหลวสะอาด หมุนช้า 2.5-3.5x การชุบแบบชุด รอบรายวัน
รุนแรง 60-80 องศา 3.5-5.0 เปรอะเปื้อนปานกลาง การเปลี่ยนแปลงความร้อนเล็กน้อย 6-10× อ่างดอง เปลี่ยนชุดจำนวนมาก
Extreme >80 °C or dry exposure >5.0 สารเคมีรุนแรง ความเครียดจากความร้อน รอบแห้ง 20-50 x กรดอุณหภูมิสูงพร้อมดับ
ตารางการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์รอบสะสม
ระดับความรุนแรง รอบจนถึงการตรวจสอบครั้งแรก (การมองเห็น ความต้านทานของฉนวน) รอบเพื่อการเปลี่ยนเชิงป้องกัน (80% ของอายุการใช้งานที่คาดการณ์ไว้) รอบค่ามัธยฐานจนถึงความล้มเหลวที่คาดการณ์ไว้ เวลาเทียบเท่ากับปฏิทิน (1 รอบ/วัน)
เล็กน้อย 5,000 10,000 15,000 ถึง 20,000 27 ถึง 55 ปี (มักมีอายุยืนยาวกว่าฮีตเตอร์)
ปานกลาง 2,000 4,000 5,000–8,000 5–8 ปี
รุนแรง 800 1,500 2,000-3,500 2-5 ปี
รุนแรงมาก 200-400 500-1,000 0.5-1.5 ปี
การดำเนินการตามกำหนดการเชิงคาดการณ์
Step 1: Fit cycle counters to all important heaters. For new installations provide heaters with a cycle counter built-in or supply a cycle counting relay in the control panel. It has to be power-loss resistant (either mechanical or battery-backed electrical). Step 2: Monitor both cycles and actual heater operation for the first 6 months. Insulation resistance testing should be carried out at 100 cycle intervals to establish a baseline link between cycles and degradation (a decline in insulation resistance from >1,000 MΩ ถึง 100-500 MΩ บ่งชี้ถึงการเริ่มต้นของการย่อยสลายอย่างรุนแรง) ขั้นตอนที่ 3: ปรับเทียบเกณฑ์การเปลี่ยนสำหรับกระบวนการนั้นเทียบกับค่าพื้นฐาน ตัวอย่างเช่น หากความต้านทานของฉนวนลดลงถึง 200 MΩ ที่ 800 รอบ ให้ตั้งค่าการเปลี่ยนเชิงป้องกันที่ 600 รอบ (75% ของการเริ่มย่อยสลาย) ขั้นตอนที่ 4 บันทึกจำนวนรอบในการเปลี่ยนฮีตเตอร์แต่ละครั้ง ใช้ค่าเฉลี่ยของเครื่องทำความร้อนหลายเครื่องเพื่อให้ได้การจำแนกประเภทระดับความรุนแรงที่ดีขึ้นสำหรับขั้นตอนนี้

สิ่งอำนวยความสะดวกที่ไม่มีตัวนับรอบอาจประมาณจำนวนรอบได้อย่างสมเหตุสมผลโดยการคูณวันทำการด้วยความถี่ของรอบที่คาดหวัง สมมติว่าโรงชุบแบบแบทช์มีหนึ่งแบทช์ต่อวัน ก็จะเท่ากับ 300 รอบต่อปี สมมติว่า 50 รอบ/ปีสำหรับคิวต่อเนื่องพร้อมการทำความสะอาดรายสัปดาห์ สำหรับบรรทัดที่มีรอบเปิด/ปิดหลายรอบต่อวัน (เช่น การทำงานไม่ต่อเนื่อง) ให้นับรอบจริงเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ แล้วคาดการณ์ ข้อผิดพลาดเนื่องจากการประมาณโดยทั่วไปคือ +/- 30-50% ซึ่งดีกว่ากำหนดการตามปฏิทิน (ข้อผิดพลาด +/- 200% หรือมากกว่า) แต่แย่กว่าการนับรอบจริง

Estimate cycles from process logs for heaters in operation without cycle history. The log indicates the number of batches, cleaning cycles or power interruptions. Count 1 cycle every heating cycle (power on after >พัก 30 นาที) คูณด้วยตัวคูณความรุนแรงในตารางด้านบน: สำหรับเครื่องทำความร้อนที่ทำงานเป็นเวลา 3 ปีที่ 1 รอบต่อวัน (1,095 รอบ) โดยมีความรุนแรงปานกลาง (ตัวคูณ 3×), EDC=3,285 เครื่องทำความร้อนอยู่ในอุณหภูมิปานกลาง และควรได้รับการตรวจสอบโดยเร็ว เปลี่ยนตามกำหนดเวลาภายใน 3 เดือน หากรอบความเสียหายที่เท่ากันมากกว่าระดับการเปลี่ยนทดแทนเชิงป้องกัน

สรุป: การยืดอายุและการหลีกเลี่ยงความล้มเหลวตลอดวงจร-การจัดตารางเวลาตาม
ตารางการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ตามปฏิทินซึ่งอิงตามรอบความร้อนสะสมจะช่วยลดความล้มเหลวของเครื่องทำความร้อน PFA ที่ไม่ได้กำหนดไว้ 60-80% และการเปลี่ยนก่อนกำหนด 30-50% ติดตั้งรีเลย์รวมพื้นฐาน (ตัวนับวงจร) บนเครื่องทำความร้อนแต่ละตัว กำหนดความรุนแรงของกระบวนการ (เล็กน้อย ปานกลาง รุนแรง สุดขีด) และใช้ขีดจำกัดรอบสำหรับการตรวจสอบ (ที่ 50-70% ของอายุการใช้งานที่คาดหวัง) และการเปลี่ยนเชิงป้องกัน (ที่ 80% ของอายุการใช้งานที่คาดหวัง) หากคุณมีเครื่องทำความร้อนจำนวนมากสำหรับกระบวนการหนึ่งๆ ให้ติดตามรอบการทำงานแยกกัน เครื่องทำความร้อนที่อยู่ตามผนังถังอาจมีรอบการทำความร้อนที่แตกต่างจากเครื่องทำความร้อนที่อยู่ตรงกลางถังเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิเฉพาะที่ การปรับเปลี่ยนกำหนดการหลังจากการทำความร้อนล้มเหลวครั้งแรกโดยการเปรียบเทียบรอบจริงกับความล้มเหลวตามเกณฑ์ที่คาดไว้ ในไซต์งานที่ความล้มเหลวของฮีตเตอร์ PFA ไม่สามารถคาดเดาได้ การใช้การนับรอบมักจะช่วยลดเวลาหยุดทำงานที่เกี่ยวข้องกับความล้มเหลวลง 70-90% ในปีแรก ค่าใช้จ่ายของตัวนับรอบ (50–150 เปอร์ฮีตเตอร์) จะถูกกู้คืนหลังจากการป้องกันความล้มเหลวที่ไม่ได้วางแผนไว้เพียงครั้งเดียว (50–150 เปอร์ฮีตเตอร์) ได้รับการกู้คืนหลังจากการป้องกันความล้มเหลวตามแผนเดียว (500–5,000 ในช่วงเวลาหยุดทำงานและการเปลี่ยนใหม่) ใช้ตัวนับวงจร PLC ในกระบวนการที่จำเป็น และให้แจ้งเตือนโดยอัตโนมัติเมื่อถึง 80% ของเกณฑ์การเปลี่ยน วงจรความร้อนและหน่วยความจำของผู้ปฏิบัติงานไม่ได้สร้างขึ้นอย่างเงียบๆ และเวลาในปฏิทินเป็นเพียงตัวแทนที่ไม่ดี นับรอบ. รอบจะแจ้งให้คุณทราบเมื่อถึงเวลาเปลี่ยน