Les éléments chauffants peuvent tomber en panne en raison de plusieurs facteurs. Il s'agit notamment de la formation de points chauds, de l'oxydation, de la fragilisation, d'une mauvaise sélection des matériaux et des conditions environnementales. Comprendre ces causes peut aider à sélectionner les matériaux appropriés, à concevoir de meilleures structures de support et à mettre en œuvre des mesures préventives pour prolonger la durée de vie des éléments chauffants.
4 causes courantes de défaillance des éléments chauffants et comment les prévenir
Formation de points chauds
- Oxydation locale: Des taux élevés d'oxydation locale peuvent réduire la section transversale du fil de l'élément. Cela augmente la résistance et la chaleur locale, ce qui entraîne une défaillance.
- Blindage par des supports: Le blindage peut réduire la perte de chaleur locale par rayonnement, ce qui entraîne des augmentations de température dans les parties blindées. Ce phénomène peut être atténué par l'utilisation de supports minimaux.
- Température élevée de l'élément: Des températures excessives peuvent entraîner un affaissement et un gauchissement, provoquant un espacement inégal et des courts-circuits potentiels.
Oxydation et intermittence du fonctionnement
- Formation d'écailles d'oxyde: Une couche d'oxyde continue se forme à la surface de l'élément, protégeant le métal interne. Cependant, les cycles fréquents de chauffage et de refroidissement peuvent fissurer et écailler cette couche, exposant le métal frais à l'oxydation et créant des points chauds.
Fragilisation due à la croissance des grains
- Grains fragiles: Les alliages de chauffage contenant du fer forment de gros grains fragiles à haute température. À froid, ces éléments deviennent très fragiles et peuvent se rompre facilement.
Sélection des matériaux et résistance
- Diamètre de l'élément: Le diamètre de l'élément chauffant influe sur sa résistance. Les diamètres plus importants réduisent la résistance et conviennent aux applications à haute température.
- Composition du matériau: Les matériaux courants tels que le chrome, le nickel, le fer, le tungstène et le molybdène déterminent la résistance de l'élément et son adéquation à des applications spécifiques.
Conditions environnementales et opérationnelles
- Chambre à vide: Dans les environnements sous vide, les matériaux à faible pression de vapeur sont nécessaires pour éviter l'évaporation et la réduction conséquente de la surface de la section transversale.
- Montage et câblage: Une bonne isolation et la propreté des matériaux de montage sont essentielles pour éviter les courts-circuits.
- Humidité et gaz corrosifs: Une humidité élevée et la présence de gaz corrosifs peuvent corroder la surface de l'élément chauffant et affecter sa durée de vie.
Mesures préventives
- Utilisation de fusibles de protection: L'utilisation de fusibles ayant des points de fusion appropriés peut protéger contre les surcharges et les défaillances du système.
- Manipulation et entretien appropriés: Le nettoyage et l'entretien réguliers des éléments et de leur environnement permettent d'éviter la contamination et les dommages.
- Éviter les arrêts fréquents: Les arrêts fréquents peuvent endommager la couche d'oxyde et réduire la durée de vie de l'élément.
En tenant compte de ces points clés, il est possible d'améliorer considérablement la fiabilité et la longévité des éléments chauffants, ce qui garantit un fonctionnement efficace et sûr des systèmes de chauffage.
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