Waarom kan een PFA-verwarmer die zes maanden in een hoge luchtvochtigheid is opgeslagen, een 20% kortere levensduur vertonen bij de eerste-starttijd-?

Moisture is absorbed by PFA heaters kept in high-humidity conditions (>80% relatieve vochtigheid) door de polymeermantel en in de ringvormige opening tussen de PFA en de metalen kern. Afhankelijk van de wanddikte en de opslagtemperatuur kan een verwarming in een half jaar tijd 0,5–2,0 gram water opnemen. Wanneer de metalen kern tijdens het eerste gebruik (opstarten-) een temperatuur van 100 graden bereikt, wordt dit vocht omgezet in stoom. De interne druk (10–100 bar), geproduceerd door de snelle uitzetting, zorgt ervoor dat de PFA van binnenuit blaast; dit proces staat bekend als stoomblaarvorming (zie artikel #61). De micro-beschadiging verslechtert het PFA-metaalgrensvlak, waardoor de hechting op de lange- termijn afneemt, zelfs als er aanvankelijk geen blaren zijn gescheurd. Vergeleken met identieke verwarmingstoestellen opgeslagen in droge (<30% RH) settings, heaters stored in humid conditions have a 20–40% shorter service life. PFA heaters should be kept in airtight bags with desiccant to avoid this. Before using the heater for the first time, dry it at 80°C for 24 to 48 hours if humid storage cannot be avoided.

Absorptie van vocht tijdens opslag
PFA absorbeert water in een laag maar detecteerbaar tempo: 0,03–0,10% per gewicht bij 50% relatieve vochtigheid en 0,08–0,20% bij 95%. Dat komt neer op 0,6–4 gram water voor een verwarmingstoestel van 2 kilogram. Omdat de metalen kern hydrofiel is en vocht condenseert, verzamelt het grootste deel van dit water zich op het PFA-metaalgrensvlak. Water wordt vastgehouden door capillaire werking in de contactspleet (0,1–1,0 µm). Water verdampt na absorptie niet gemakkelijk bij omgevingstemperatuur omdat het contact niet geventileerd is. Vocht wordt alleen verdreven door langdurige verwarming tot 80-100 graden.

De metalen kern warmt snel op tijdens de eerste keer opstarten. Water kookt tot stoom bij temperaturen boven de 100 graden. Lokale drukpieken worden veroorzaakt door de volume-expansie (1.600×). Wanneer de PFA meegeeft, ontstaan ​​er blaren met een diameter van 0,5 tot 5 mm. Deze blaren zijn onomkeerbare schade. De PFA wordt nu plaatselijk verdund en gedelamineerd, zelfs als de blaar niet barst. Vergeleken met een droge-verwarmer wordt de levensduur van de verwarming met 20-40% verkort.

Levensduurvermindering in vergelijking met opslagduur en vochtigheid
RH (%) BewaarconditieTijdsbestek (maanden)Eerste start-Omhoog Blaardichtheid (per 100 cm²) Geabsorbeerd vocht (g)Droog opgeslagen vs. Levensduurvermindering (%)
Droog (droogmiddelzak)<10% 12 <0.1 0%
Normaal (verzegeld plastic) 30–50% 6 0.2–0.5 0–5 5–10%
Normaal (buiten) 60–80% 6 0.5–1.0 5–20 10–20%
Hoge luchtvochtigheid (open) 80–95% 3 0.8–1.5 10–30 15–25%
Hoge luchtvochtigheid (open) 80–95% 6 1.2–2.5 20–60 20–35%
Hoge luchtvochtigheid (open) 80–95% 12 1.5–3.5 50–100+ 30–50%
Condensation (wet storage) 100% (liquid) >100 50–70%
Waarom de eerste start- het meest riskant is
De verwarming kan na de eerste keer opstarten- blijven werken en branden. Maar de blaren dienen als een brandpunt van spanning. Tijdens opeenvolgende hittecycli verschijnen er scheuren aan de randen van de blaren. In plaats van twee tot drie jaar kan de verwarming binnen zes tot twaalf maanden kapot gaan. Een kachel die op de juiste manier wordt aangezet en droog wordt gehouden, gaat lang mee zonder dat er blaren ontstaan.

Twintig verwarmingstoestellen-tien in droge zakken met droogmiddel en tien buiten bij een relatieve luchtvochtigheid van 80%-werden tijdens veldtesten zes maanden bewaard. Daarna werden ze allemaal in water van 80 graden met 3 W/cm² gelopen. De droge-verwarmers hadden een gemiddelde levensduur van 8000 uur (tot aardlek) en vertoonden geen blaarvorming. De vochtige-verwarmers hadden een 31% kortere gemiddelde levensduur van 5500 uur en een blaarbedekking van 30%.

Mitigatie en preventie
Preventieve maatregelen tijdens het opslaan:

Verwarmingselementen moeten in afgesloten folieverpakkingen met vijf tot tien gram droogmiddel (moleculaire zeef of silicagel) worden bewaard.

Elke zes maanden of wanneer de indicatie roze wordt, vervangt u het droogmiddel.

Om condensatie te voorkomen, moet u het product opslaan in een-gecontroleerde omgeving tussen de 10 en 30 graden.

Gebruik de zak binnen 30 dagen als deze geopend is; zo niet, droog dan opnieuw.

Droogproces vóór het eerste gebruik:
Dry a heater before installing it if it has been kept in humid conditions (>50% RH) gedurende meer dan drie maanden.

Plaats de verwarmer gedurende 24 tot 48 uur in een oven op 80 graden (ga niet hoger dan 100 graden om verslechtering van de PFA te voorkomen).

Zorg ervoor dat de verwarming uitgeschakeld is tijdens het drogen.

Verhoog tot 96 uur voor grote verwarmingstoestellen.

Na het drogen meteen installeren, of in een droge zak bewaren.

Als alternatief kunt u de verwarming installeren en deze een hele dag op 10% van het nominale vermogen laten draaien om geleidelijk vocht te verwijderen zonder stoomblaasjes te veroorzaken. Verhoog daarna het vermogen elke twee uur met 10%.

Voorbeeld in het veld
Acht maanden lang heeft een galvaniseerinstallatie twintig extra PFA-verwarmers op een open plank bewaard in een gebied met een hoge relatieve luchtvochtigheid (75-90%). Binnen 18 maanden na installatie faalden 15 van de 20 (gemiddelde levensduur: 14 maanden). Daarna gebruikte de plant droogmiddelzakken voor droge opslag. De volgende twintig verwarmingstoestellen hadden een levensduur van 30 tot 40 maanden. Het bedrijf schatte dat de kosten van verzegelde bakken en droogzakjes per verwarmingselement 400 euro aan kosten voor vroegtijdige vervanging bespaarden.

Concluderend verkort vochtige opslag de levensduur met 20-40%.
At the PFA-metal interface, PFA heaters kept for six months in high-humidity conditions (>80% RH) absorbeert één tot twee gram vocht. In tegenstelling tot droge -verwarmers, verandert dit vocht tijdens de eerste keer opstarten in stoom, wat resulteert in interne blaren die de verwarming onomkeerbaar beschadigen en de levensduur ervan met 20-40% verkorten. Om dit te voorkomen moeten verwarmingstoestellen in afgesloten zakken met droogmiddel worden bewaard. Voordat u de heater voor de eerste keer gebruikt, dient u deze 24 tot 48 uur op 80 graden te drogen als vochtige opslag niet kan worden vermeden. Maanden van verloren levens worden vermeden door de paar uur droogtijd. Een lang leven begint met een droge start. Een korte start wordt een natte start genoemd. Begin langzaam, blijf droog en houd het lang vol. Hoe u uw verwarming opbergt, bepaalt de prestaties ervan.