ایمنی عملیاتی بخاری های کارتریج فولاد ضد زنگ، که به طور گسترده در زندگی روزمره و تولید صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند، به شدت با ایمنی شخصی و اموال مرتبط است. مانع اصلی که اجزای فعال را از پوسته زمین جدا می کند، مواد عایق بین هسته گرمایش و پوسته فلزی است. از آنجایی که این ماده از استفاده طولانی مدت پیر می شود، عملکرد عایق آن به شدت کاهش می یابد و خطرات ایمنی زیادی را به همراه دارد. چنین مواد عایق به دلیل تعدادی از عوامل به تدریج پیر می شوند: میدان الکتریکی ایجاد شده در حین کار باعث تخلیه جزئی و پیری الکتریکی می شود که به ساختار مواد آسیب می رساند. شرایط کاری طولانی مدت در دمای بالا- باعث پیری حرارتی می شود، مانند شکستن زنجیره مولکولی مواد عایق آلی؛ پیری محیطی توسط شرایط سخت مانند رطوبت و گازهای خورنده تسریع می شود و تنش مکانیکی ناشی از انبساط و انقباض حرارتی باعث ایجاد ریزترک هایی در لایه عایق می شود که باعث کاهش اثربخشی لایه عایق می شود.
مسائل ایمنی مستقیم و بالقوه ای در ارتباط با مواد عایق کهنه وجود دارد، که فوری ترین آنها افزایش خطر شوک الکتریکی است. پوسته فلزی بخاری ممکن است حاوی ولتاژ عملیاتی خطرناکی باشد که مقاومت عایق کمتر از حد ایمنی باشد که مستقیما اپراتورهایی را که با آن در تماس هستند به خطر می اندازد. در همین حال، کاهش استحکام دی الکتریک عایق کهنه باعث افزایش ناگهانی جریان نشتی می شود که می تواند از حد ایمنی صنعت کمتر یا مساوی 0.75 میلی آمپر بر کیلووات باشد. در شرایط مرطوب، جریان نشتی ممکن است یک گرادیان بالقوه بر روی زمین ایجاد کند که میتواند منجر به حوادث شوک الکتریکی ولتاژ پلهای شود. خطرناکتر از آن، کهنه شدن عایق میتواند منجر به اتصال کوتاه و خطر آتشسوزی شود: از دست دادن کامل عایق باعث اتصال کوتاه فلزی بین پوسته و هسته گرمایش میشود، جریان بالایی تولید میکند که میتواند از ده برابر جریان نامی سیمکشی بیشتر شود و به سرعت جریان سیمکشی را افزایش دهد. یک اتصال کوتاه بخاری حتی ممکن است باعث ایجاد یک واکنش زنجیره ای شود که کل سیستم منبع تغذیه را از کار بیندازد یا به آن آسیب برساند. آسیب عایق موضعی همچنین می تواند منجر به قوس الکتریکی طولانی مدت شود که به دمای بالای 3000 درجه می رسد، که می تواند وسایل قابل اشتعال مجاور را مشتعل کند و آتش سوزی ایجاد کند.
مواد عایق قدیمی نه تنها خطری برای ایمنی شخصی ایجاد می کنند، بلکه به ماشین آلات آسیب می رسانند و منجر به حوادث صنعتی می شوند که در تولید منظم اختلال ایجاد می کند. بخاری ممکن است به دلیل یک جریان اتصال کوتاه که هسته گرمایش را فیوز می کند بسوزد و کنتاکتورها و ترموستات ها ممکن است در اثر نشت یا مشکلات اتصال کوتاه آسیب ببینند. تجزیه مواد عایق کهنه در صنایع غذایی، دارویی و سایر صنایع با مقررات بهداشتی سختگیرانه ممکن است مواد خطرناکی تولید کند و محصولات را آلوده کند و در نتیجه مشکلات کیفی ایجاد کند. برای خطوط تولید صنعتی، خرابی تجهیزات گرمایشی منجر به خاموش شدن کل خط میشود و خسارات مالی زیادی به بار میآورد. ماهیت تدریجی و پنهان قدیمی شدن عایقها این خطرات را ظریفتر میکند: خطاها ممکن است بهطور پراکنده به دلیل دما و رطوبت رخ دهند، تشخیص را چالشبرانگیزتر میکنند و عملکرد عایق ممکن است بدون توجه به تغییرات خارجی به سطح خطرناکی کاهش یابد. حتی ممکن است اپراتورها خطرات اساسی را نادیده بگیرند و وقوع نشت را با الکتریسیته ساکن اشتباه بگیرند و زمینه را برای حوادث فاجعه بار فراهم کنند.
شرایط سخت کاری این خطرات را بیش از پیش افزایش می دهد. خوردگی اسپری نمک در مناطق ساحلی باعث تسریع پیری عایق می شود. در محیط های مرطوب با رطوبت نسبی بیش از 85 درصد، آب به داخل ریزترک های لایه عایق نفوذ می کند و جریان نشتی را به صورت تصاعدی افزایش می دهد و مقاومت عایق را به 1/1000 در شرایط خشک کاهش می دهد. در محیط های خورنده، بخار اسیدی و قلیایی مواد عایق را تخریب می کنند و مقاومت حجمی آنها را کاهش می دهند. علاوه بر این، برخی از رسانه های شیمیایی ممکن است نرم کننده ها را در مواد حل کنند و ساختار عایق را تضعیف کنند. ارتعاش مکانیکی و متناوب سرما و گرما در محیط های ارتعاشی باعث خستگی و بزرگ شدن ریزترک ها می شود و آسیب عایق را تشدید می کند. در محیطهای با دمای{10}بالا، به ازای هر 8 تا 10 درجه افزایش دمای کار، عمر مفید مواد عایق آلی به نصف کاهش مییابد.
مجموعه کاملی از روشهای پیشگیرانه و اصلاحی باید برای مدیریت خطرات ایمنی ناشی از پیری مواد عایق اجرا شود. معیار اصلی آزمایش معمول است: یک مگاهم متر 500VDC با مقدار واجد شرایط بزرگتر یا مساوی 1MΩ باید برای اندازه گیری مقاومت عایق یک بار در ماه استفاده شود و داده های قبلی باید برای نظارت بر تغییرات عملکرد مستند شود. برای جلوگیری از-کارکرد بیش از حد طولانی مدت، شرایط کار بخاری باید به شدت تنظیم شود. برای شرایط مرطوب، محصولات عایق تقویت شده باید انتخاب شوند، و تهویه مناسب و اتلاف گرما باید حفظ شود. تعمیر و نگهداری و تعویض به موقع ضروری است: تجهیزاتی که برای مدت طولانی از خدمت خارج شده اند باید قبل از استفاده مجدد آزمایش شوند. بخاری هایی که کاهش قابل توجهی در مقاومت عایق دارند باید فوراً تعویض شوند. و تعویض پیشگیرانه باید پس از عمر مفید طراحی سه تا پنج سال انجام شود. برای ایجاد یک مانع ایمنی مضاعف، تجهیزات باید به طور مناسب با مقاومت زمینی کمتر یا مساوی 4Ω زمین شوند و وسایل حفاظت ایمنی مانند محافظهای جریان باقیمانده با جریان کاری کمتر یا مساوی 30 میلی آمپر باید تعبیه شوند.
در نتیجه، یک مشکل ایمنی غیر{0}}که میتواند منجر به شوک الکتریکی، آتشسوزی، آسیب به تجهیزات و سایر خطرات شود، پیری مواد عایق بین هسته گرمایش و پوسته بخاریهای کارتریج فولادی ضد زنگ است. کاربران نیاز به افزایش آگاهی و راه اندازی یک سیستم بازرسی و نگهداری قابل اعتماد دارند زیرا روند پیری تدریجی و پنهان است. این خطرات را می توان با موفقیت مدیریت کرد تا عملکرد ایمن تجهیزات گرمایشی را با اقدامات پیشگیرانه دقیق و مدیریت علمی عملیات تضمین کند. برای جلوگیری از حوادث ایمنی عمده، به ویژه تأکید می شود که بخاری های کارتریجی با عملکرد عایق به خطر افتاده نباید به طور مداوم استفاده شوند و باید در اسرع وقت تعویض شوند.
