Keskkonnategelikkus – millised on 950-kraadised küttekehad temperatuurist kõrgemal
950-kraadine kassettkütteseade on ette nähtud kasutamiseks kõrgel temperatuuril{1}}. Võimsus, pinge ja mõõtmed on kõik õiged. Kuid kütteseade läheb enneaegselt üles. Põhjus? Midagi, mida pole kunagi arvesse võetud: keskkond.
Temperatuur on ainult üks muutuja. Kassettküttekeha ümbritsev keskkond võib olla sama hävitav kui soojus ise. Oksüdatsioon, korrosioon, vaakum ja niiskus kujutavad endast ainulaadseid väljakutseid, millega tuleb valiku käigus tegeleda.
Oksüdeeriv keskkond on tavaline metallide kuumtöötlemisahjudes ja klaasitöötlusseadmetes. Nendes seadistustes puutub küttekeha pika aja jooksul kokku kõrge{1}}temperatuuriga hapnikuga. Standardsed roostevabast terasest kestad oksüdeeruvad kiiresti 950 kraadi juures, õhenevad ja lõpuks purunevad. Lahenduseks on kõrgel -temperatuuril sulamist mantel-Incoloy 800 või 840 või 310S roostevaba teras. Need materjalid moodustavad kõrgel temperatuuril nende pinnale paksu oksiidkile, mis peatab edasise oksüdatsiooni ja pikendab küttekeha eluiga. Vastavalt tehnilistele spetsifikatsioonidele on Incoloy 800 ja SUS310S hinnatud maksimaalsele töötemperatuurile kuni 850 kraadi õhus, mistõttu sobivad need enamiku 950 kraadiste rakenduste jaoks õigete disainivarudega.
Söövitav keskkond on täiesti erinev väljakutse. Keemilise töötlemise, happe-aluselise kuumutamise ja klooritud vedelikke kasutavate rakenduste puhul tuleb ümbrise materjal valida söövitava aine konkreetse tüübi ja kontsentratsiooni alusel. Erinevad söövitavad ained nõuavad erinevaid sulameid,{3}}pimesi valimine toob kaasa kiire rikke. Mõnel juhul võib eriti agressiivse keskkonna jaoks ette näha titaankatted.
Vaakumrakendused nõuavad erilist tähelepanu gaasi eemaldamisele. Pooljuhtide tootmises ja vaakumkuumtöötlemisseadmetes võib küttekehast eralduv gaas saastada vaakumkeskkonda ja kahjustada toote kvaliteeti. Isolatsioonimaterjal -tavaliselt magneesiumoksiid-peab enne kokkupanemist läbima kõrgel-temperatuuril degaseerimise, et minimeerida gaasieraldumist. Kütteseadme konstruktsioon peab välistama ka tühimikud, kuhu gaas võib koguneda.
Niiskus on veel üks tähelepanuta jäetud oht. Niiskus võib tungida läbi sisemise isolatsioonikihi, põhjustades isolatsiooni purunemist ja elektrilisi lühiseid. 950-kraadisel ülikõrge temperatuuriga-kassettsoojendil on niiskuse sissepääsu vältimiseks suletud konstruktsioon, kuid praktilised ettevaatusabinõud on siiski olulised. Küttekehade hoidmine kuivas kohas ja nende kuivatamine enne kasutamist,-eriti pärast pikemaajalist ladustamist,-hoiab ära niiskusega- seotud rikked. Mõned tootjad on välja töötanud vetthülgava magneesiumoksiidiga padrunsoojendid, et lahendada niiskuse neeldumisest tingitud isolatsiooni halvenemise probleem.
Oma osa mängivad ka mehaanilised tegurid. Liigne vibratsioon ja liikumine võivad põhjustada sisemise takistusjuhtme või juhtmete purunemise. Kütteseadme paigaldamisel liikuvatele masinatele on oluline tagada piisav isolatsioon ja pingevabastus.
Peamine õppetund on järgmine: 950-kraadise kassettküttekeha valimine nõuab enamat kui võimsuse ja pinge sobitamist. Töökeskkonda -oksüdatsiooni, korrosiooni, vaakumit, niiskust ja mehaanilist pinget- tuleb hoolikalt hinnata. Erinevad keskkonnad nõuavad erinevaid kattematerjale, tihendusmeetodeid ja isolatsioonitöötlusi. Kütteseade, mis töötab ideaalselt ühes seadistuses, võib teises seades kiiresti ebaõnnestuda.
