Большинство отказов — не дефект металла. Шесть причин и как их различить по излому.
Если нагрузка (Вт/см²) выше допустимой для данной температуры печи, элемент работает горячее, чем позволяет марка. Оксидная плёнка растёт быстрее, проволока утоньшается, элемент обрывается. Излом обычно в самой горячей зоне или там, где элементы стоят плотнее всего. Проволока в месте обрыва заметно тоньше остальной.
Каждый цикл нагрев-охлаждение расширяет и сжимает элемент. Удлинение двухметрового элемента с 20 до 1000 °C — около 30 мм. Если оба конца закреплены жёстко, это движение превращается в напряжение. Излом хрупкий, часто у опоры, без шейки.
Если элемент зажат, засыпан садкой или стоит в застойной зоне, его температура растёт. Подъём на 100 °C сверх расчётного может вдвое сократить ресурс. Признак — яркие локальные пятна, усиленное окалинообразование в одном месте.
Фехраль держится на плёнке оксида алюминия. Восстановительные атмосферы (водород, диссоциированный аммиак), науглероживающие среды, пары серы или свинца разрушают эту плёнку. Признак — зелёный или чёрный налёт, точечная коррозия, ресурс заметно ниже, чем следовало бы из температуры.
Пары цинка, свинца, олова и меди атакуют поверхность. Пайка легкоплавким припоем рядом с элементом или оцинкованная оснастка в печи дают тот же эффект. Признак — локальные коррозионные язвы, часто у выводов.
Вибрация, удар при загрузке, растяжение элемента, чтобы он влез в тесное место. Растяжение меняет диаметр проволоки, а значит и сопротивление. Признак — обрыв у точки крепления или явно растянутый участок.
| Наблюдение | Вероятная причина |
|---|---|
| Хрупкий излом без утоньшения | Термоциклирование или механика |
| Излом с шейкой | Завышенная поверхностная нагрузка |
| Локальное яркое пятно | Плохой теплоотвод или частичное КЗ |
| Коррозионные язвы | Атмосфера или загрязнение |
| Равномерная окалина | Нормальное старение — смотреть динамику сопротивления |
Прежде чем менять элементы, ответьте на три вопроса: что изменилось в печи в последнее время, какова фактическая поверхностная нагрузка, какая атмосфера. Ответы обычно указывают на одну из шести причин. Пришлите отказавший элемент и данные по режиму — скажем, какая причина наиболее вероятна, включая случаи, когда дело вовсе не в элементе.
