تعمیر و اورهال کورههای دمای بالا (تا ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد) فراتر از یک سرویس ساده، نیازمند مهندسی دقیق مواد است. در ثامن لب | samen lab، ما با تمرکز بر استانداردهای MIL-STD و ISO 17025، چالشهای بحرانی نظیر پدیده Aging در المنتهای SiC، اکسیداسیون المنتهای MoSi₂ و Drift خروجی در ترموکوپلهای Type B/S را مدیریت میکنیم. پروتکلهای ما در samenservice.com تضمینکننده بازسازی کامل عایقهای نسوز و دستیابی به یکنواختی دمایی مطلق، مطابق با الزامات ISO 50001 است.
تعمیر و نگهداری تخصصی کورههای دمای بالا
کورههای دمای بالا (معمولاً بالای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد تا ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد) در صنایع متالورژی، سرامیک، آزمایشگاهی و هوافضا، به دلیل استفاده از مواد خاص و تنشهای حرارتی شدید، نیازمند پروتکلهای تعمیر و نگهداری فوقالعاده دقیق و فنی هستند.
فهرست محتوا
🌡️ عیبیابی و تعمیر المنتهای حرارتی
المنتهای این کورهها، برخلاف المنتهای چمبرها یا آونها، باید در برابر دمای بسیار بالا، اکسیداسیون، و شوکهای حرارتی مقاوم باشند.
| نوع المنت و محدوده دما | مواد سازنده اصلی | چالش تعمیر و نگهداری | پروتکل تخصصی |
|---|---|---|---|
| سیم نیکروم (NiCr) | آلیاژ نیکل و کروم | معمولاً برای کورههای با دمای پایینتر (تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد) استفاده میشوند و نقطه شکست نهایی (Burnout) دارند. | بازرسی مقاومت الکتریکی با مولتیمتر تخصصی و جایگزینی کامل شاخههای آسیبدیده با توجه به طول یکسان برای حفظ یکنواختی حرارتی. |
| میله سیلیکون کارباید (SiC Rods) | کاربید سیلیکون | برای دماهای تا ۱۶۵۰ درجه سانتیگراد. مقاومت مکانیکی بالا دارند اما با گذشت زمان مقاومت الکتریکیشان افزایش مییابد (Aging) که موجب کاهش توان خروجی میشود. | بررسی ولتاژ/آمپر کاری المنت، جایگزینی گروهی در صورت مشاهده Drift مقاومتی بالا، و تمیزکاری پایانههای اتصال از رسوبات کربنی. |
| میله مولیبدن سیلیکون (MoSi₂ Rods) | مولیبدن دیسیلیساید | برای دماهای فوقالعاده بالا (تا ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد). شکننده هستند و به شوکهای مکانیکی و تغییرات ناگهانی دما حساسند. | جابجایی با نهایت دقت، بررسی دقیق نقاط اتصال (Connection Clamps) برای جلوگیری از اکسیداسیون یا شل شدن که باعث تولید دمای موضعی (Hot Spots) میشود. |
نکته تخصصی: در کورههای با المنتهای سیلیکون کارباید (SiC)، افزایش تدریجی مقاومت الکتریکی (Aging) طبیعی است، اما اگر این افزایش بیش از ۲۰٪ از مقدار اولیه باشد، باید المنتها به صورت گروهی تعویض شوند تا از یکنواختی حرارتی اطمینان حاصل شود.
🧱 تعمیر عایقبندی نسوز و ساختار کوره
کارایی یک کوره دمای بالا مستقیماً به سلامت مواد نسوز (Refractory Materials) آن وابسته است. هر گونه ترک یا فرسایش منجر به افزایش اتلاف حرارتی (Thermal Loss) و کاهش شدید بهرهوری انرژی میشود (که با استاندارد ISO 50001 مرتبط است).
| نوع عایق | ترکیب شیمیایی کلیدی | نوع آسیب متداول | روش تعمیر ثامن لب | samen lab |
|---|---|---|---|
| پتوی سرامیکی (Ceramic Fiber Blanket) | الیاف آلومینا-سیلیس (Al₂O₃-SiO₂) | انقباض (Shrinkage)، فشرده شدن (Compression) و از بین رفتن یکپارچگی الیاف در اثر حرارت متناوب (Thermal Cycling). | شناسایی نقاط با دمای سطح بالا (با ترمومتر مادون قرمز) و تزریق یا جایگزینی کامل با پتوی با دانسیته (Density) و خلوص (Purity) بالاتر. |
| آجر نسوز آلومینایی (High Alumina Bricks) | آلومینا (بیش از ۴۵٪ Al₂O₃) | ترکهای ساختاری در اثر شوک حرارتی یا سایش شیمیایی (Chemical Attack) توسط بخارات مواد. | تخریب بخش آسیبدیده و استفاده از ملات نسوز (Refractory Mortar) یا جرم ریختنی آلومینایی برای بازسازی ساختار اصلی، طبق دستورالعمل سازنده. |
| لوله ترموکوپل/غلاف سرامیکی | زیرکونیا (ZrO₂) یا آلومینا با خلوص بالا | ترک خوردگی غلاف در اثر ضربه یا شوک حرارتی، منجر به نشت گازهای مخرب به سمت ترموکوپل. | تعویض کامل غلاف سرامیکی (Protection Tube) و اطمینان از نصب صحیح آن در منطقه اندازهگیری دما (Hot Zone). |
🔍 عیبیابی تخصصی ترموکوپلهای دمای بالا
در کورههای با دمای بالای ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد، معمولاً از ترموکوپلهای فلزات نجیب (Noble Metal Thermocouples) استفاده میشود:
| نوع ترموکوپل | آلیاژ (Positive/Negative) | محدوده دمایی کارکرد (پیوسته) | مشکلات عیبیابی (Troubleshooting) |
|---|---|---|---|
| Type S | پلاتینیوم-رودیوم (۹۰٪ Pt، ۱۰٪ Rh) | تا ۱۶۰۰°C | رانش (Drift) خروجی در اثر آلودگی شیمیایی و تبخیر پلاتینیوم. باید به صورت دورهای با روشهای کالیبراسیون ثانویه (Secondary Calibration) تایید شوند. |
| Type B | پلاتینیوم-رودیوم (۷۰٪ Pt، ۳۰٪ Rh و ۹۴٪ Pt، ۶٪ Rh) | تا ۱۷۰۰°C (لحظهای تا ۱۸۰۰°C) | خروجی بسیار کم در دماهای زیر ۵۰۰°C (نقطه کور). در این کورهها، دقت در دمای بالا، پایداری در برابر اکسیداسیون و استحکام مکانیکی بالا، مزیت اصلی است. |
نکات فنی در عیبیابی ترموکوپلهای دمای بالا:
- اندازهگیری مقاومت: برخلاف ترموکوپلهای پایه فلزی (مانند Type K یا J)، اندازهگیری مقاومت اهمی Type B/S در دمای اتاق معیار قطعی برای عیبیابی نیست.
- بررسی ولتاژ خروجی: با استفاده از یک کالیبراتور دما (Temperature Calibrator) یا میلیولتمتر بسیار دقیق، ولتاژ mV خروجی را در دمای مرجع (مانند Reference Junction یا محیط آزمایشگاهی استاندارد) بررسی کنید.
- تأثیر آلودگی: در صورت تماس سیمهای ترموکوپل با بخارات فلزات (مانند سیلیسید مولیبدن)، خلوص آلیاژ از بین رفته و باعث خطا در اندازهگیری دما میشود.
📈 کالیبراسیون و یکنواختی دمایی (Temperature Uniformity)
طبق استاندارد ISO 17025 (که شما بر آن تأکید دارید)، برای تجهیزات حرارتی با دمای بالا، اثبات یکنواختی دمایی (TUS) و کالیبراسیون با دقت بالا حیاتی است.
بررسی یکنواختی دمایی (Uniformity Survey – TUS):
- باید طبق استانداردهای صنعتی (مانند MIL-STD-883) برای تعیین دقیق نقاط سرد و گرم در فضای کاری (Working Volume) کوره انجام شود.
- معمولاً از چندین ترموکوپل مرجع (Standard Thermocouples) متصل به یک دیتالاگر چندکاناله با رزولوشن بالا استفاده میشود.
- هدف: اطمینان از اینکه اختلاف دما بین هیچ دو نقطه از فضای کاری از حد مجاز (مثلاً ±۵°C در دمای ۱۲۰۰°C) فراتر نرود.
کالیبراسیون (Calibration):
- کالیبراسیون نقطهای (Single Point Calibration): مقایسه دمای نشان داده شده توسط کنترلر کوره با دمای مرجع اندازهگیری شده در مرکز محفظه.
- تکنیکها: در دماهای بالا، میتوان از روش مقایسه با ترموکوپل مرجع Type R یا B استفاده کرد یا در صورت امکان از نقاط ذوب فلزات خالص (Fixed-Point Cells) که دقت بالاتری دارند.
⚠️ خرابیهای متداول کورههای دمای بالا
| مشکل | علائم اصلی | راهکار فنی |
|---|---|---|
| افت توان حرارتی | کوره به دمای مورد نظر نمیرسد یا زمان گرمایش افزایش یافته است | بررسی مقاومت المنتها، اتصالات برق و سلامت عایقهای حرارتی |
| نوسان دمایی | دمای کوره به طور مداوم در حال نوسان است و ثبات ندارد | کالیبراسیون ترموکوپل، بررسی تنظیمات PID کنترلر و اتصالات سنسور |
| شکست المنتهای SiC | المنتها شکسته یا ترک خوردهاند | تعویض گروهی المنتها و بررسی شرایط نصب و شوکهای حرارتی |
| افزایش مصرف انرژی | مصرف برق کوره به طور غیرعادی افزایش یافته است | بررسی سلامت عایقهای نسوز و آببندی درب کوره |
❓ سوالات متداول درباره کورههای دمای بالا
کورههای دمای بالا (بالای ۱۰۰۰°C) از مواد نسوز پیشرفته (مانند آلومینا، زیرکونیا)، المنتهای خاص (SiC، MoSi₂) و ترموکوپلهای فلزات نجیب (Type S/B) استفاده میکنند. همچنین طراحی عایقبندی و سیستم کنترل دما در این کورهها بسیار پیچیدهتر است.
المنتهای SiC با گذشت زمان دچار پدیده Aging میشوند و مقاومت الکتریکی آنها افزایش مییابد. اگر تنها برخی از المنتها تعویض شوند، مقاومت الکتریکی متفاوت باعث توزیع ناهمگون حرارت و کاهش یکنواختی دمایی در کوره میشود.
بله، خصوصاً در صنایع حساس مانند هوافضا، نظامی و داروسازی. گواهی کالیبراسیون مطابق با استانداردهای معتبر مانند ISO/IEC 17025 برای اثبات دقت و قابلیت ردیابی اندازهگیریهای دمایی ضروری است.
صنایع متالورژی (ذوب و عملیات حرارتی فلزات)، سرامیک (پخت محصولات سرامیکی پیشرفته)، هوافضا (تست مواد در شرایط شدید)، تحقیقاتی (تست خواص مواد در دمای بالا) و الکترونیک (تست قطعات نیمههادی).
نیاز به خدمات تخصصی تعمیر یا کالیبراسیون کوره دمای بالا دارید؟
متخصصان ثامن لب | samen lab با سالها تجربه در تعمیر و نگهداری کورههای دمای بالا آماده ارائه خدمات تخصصی به شما هستند.
درخواست بازدید کارشناسی