Os elementos de aquecimento degradam-se com o tempo devido a vários factores, incluindo fragilização, contaminação, corrosão, danos na camada de óxido, formação de pontos quentes e oxidação. Estes factores podem levar à redução da eficiência, ao aumento do risco de falha e, por fim, à necessidade de substituição.
Fragilização devido ao crescimento de grãos: Os elementos de aquecimento que contêm ferro tendem a formar grãos grandes e quebradiços quando sujeitos a temperaturas elevadas. Isto torna os elementos muito frágeis e propensos à rutura, especialmente quando estão frios. Esta condição pode ser exacerbada por um manuseamento incorreto ou por solavancos repentinos, levando à falha prematura do elemento.
Contaminação e corrosão: Os elementos podem ser contaminados por gases na atmosfera do forno, fumos de fluxos utilizados na brasagem ou fumos de óleo de componentes tratados termicamente. Estes contaminantes podem causar corrosão seca nos elementos, degradando ainda mais a sua integridade e desempenho. Os factores mais críticos que afectam a vida dos elementos nestas condições são a temperatura do ponto mais quente e a relação entre trabalho intermitente e contínuo.
Danos na camada de óxido: A camada de óxido nos elementos de aquecimento é crucial, uma vez que impede a oxidação do metal interior. No entanto, esta camada pode ser danificada durante as paragens, expondo o metal novo à oxidação. Para prolongar a vida útil do elemento de aquecimento, recomenda-se que se evitem paragens frequentes assim que a máquina for ligada.
Formação de pontos quentes: Os pontos quentes são áreas no elemento de aquecimento que estão a uma temperatura mais elevada do que o resto. Estes podem ser causados pela oxidação local que reduz a secção transversal do elemento, aumentando a resistência e o calor localmente, levando à rutura. Outros factores incluem um suporte inadequado, uma temperatura elevada do elemento e uma seleção incorrecta do material do fusível, o que pode causar flacidez e deformação, levando a um espaçamento desigual e a um potencial curto-circuito das secções adjacentes.
Oxidação e intermitência de operação: A alta temperatura, forma-se uma escala de óxido contínua e tenaz na superfície do elemento de aquecimento. No entanto, os ciclos frequentes de aquecimento e arrefecimento podem fazer com que esta incrustação se parta e descasque, expondo o metal fresco à oxidação e levando a um aumento da oxidação local e à formação de pontos quentes.
Manutenção e substituição: A manutenção regular é crucial para evitar a falha prematura dos elementos de aquecimento. Isto inclui inspecções mensais para detetar fissuras e flacidez, substituição anual de termopares e substituição periódica de isolamento e vedantes. Os elementos de aquecimento só devem ser substituídos quando falham, e podem ser substituídos elementos individuais em vez de todo o conjunto, o que é mais económico.
Em resumo, os elementos de aquecimento degradam-se ao longo do tempo devido a alterações físicas e químicas induzidas pelo seu ambiente de funcionamento e padrões de utilização. Uma manutenção e um funcionamento adequados podem prolongar significativamente a sua vida útil e garantir um desempenho eficiente.
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