溯源

临界点--何时计划进行改造和升级

与益普生西南地区销售经理 Rene Alquicer 和益普生西南地区销售工程师 Tom Sutherland 合影

正常 "磨损是什么样的?

也许是元件坏了需要更换,也许是炉膛因零件掉落而凹陷。也许是在清理炉子时 铜焊 定期清除残留物。

"这要看情况,"Rene Alquicer 解释说。"没有非黑即白的明确答案,尤其是在磨损方面。尽管你可能认为这是显而易见的,但'正常'磨损往往是主观的。

众所周知,对炉子进行定期维护可以大大延长其使用寿命。例行检查、更换泵油、重新拧紧和更换松动或损坏的元件、更换泄漏的密封件和丢失的喷嘴,或修理支架和支撑件,这些都是日常使用的火炉的典型维护任务。

但总有一天,这些问题会越来越多。业主、运营商或维护团队如何知道是时候投资改造、升级或更换炉子了?更重要的是,改造与日常维护有何不同?

"Alquicer 解释说:"一般来说,改造是指对炉子进行或大或小的修复,以显著改善炉子的性能。"无论是更换整个热区(包括管道),还是更换 PLC 控制系统(从几个关键部件一直到一个全新的机柜)......只要涉及到工程设计,就会被视为改造,而不仅仅是维修或更换部件。

警示信号

在一个重大设备投资需要资本预算计划的世界里,如果不制定改造或更换的预算方案,继续运行功能不佳或陈旧的炉子是毫无意义的。

"汤姆-萨瑟兰说:"老实说,我们的一些客户在开始预测停机影响吞吐量的后果时会选择提前计划,而另一些客户则会等到后果发生时才采取行动。

在需要进行改造时,要做好行动准备,首先要有良好的跟踪维护记录和定期目视检查。"热区的损坏程度如何?你是在保持良好状态,还是在运行流程直至出现问题?Sutherland 解释说:"无论如何,出现问题只是时间问题,不过根据所提供的日常服务和正在运行的流程,这个时间可能更长,也可能更短。

检查和定期维护对于保持炉腔清洁、正常运行以及热区无污垢和碎屑非常重要。"萨瑟兰指出:"在淬火循环过程中,气体在炉膛内高速循环时,如果炉膛内有松散的碎屑,这些碎屑就会像喷砂机一样开始起作用,可能会侵蚀热区,也可能使鼓风机电机短路。

Photo of debris in a vacuum furnace hot zone
热区碎片示例
Photo of a vacuum furnace hot zone damaged from an air leak
空气泄漏过多导致热区排气管生锈

除了热区和压力容器之外,操作员还必须密切关注影响炉内工艺运行的其他因素。水系统、气体系统和 PLC 控制系统都有各自的定期检查建议,以防止故障事件的发生。

对新窑炉的监测和定期维护与对使用多年或几十年的窑炉的监测和维护同样重要。某些工艺可能会显示需要对窑炉进行改造,以保护热区和其他重要窑炉部件的完整性。

例如,"当钎焊材料或放气导致泵送系统出现问题时,当增压泵堵塞时,这可能表明需要进行必要的改造,以适应过滤器的增加,"Alquicer 说。

提前规划,避免停机

"Alquicer 解释说:"我们的部分工作是了解客户的需求,然后帮助他们进行规划、编制预算,并解释对服务或设备的需求,以帮助解决问题。

"其中一部分工作是审查设备可用性的准备时间,同时了解其内部流程将如何影响这些时间表。虽然某件设备从订货到交货的时间可能在 6 个月到 1 年之间,但这一时间可能会根据支出审批程序而延长。

这就是为什么监测和评估改造或更换需求如此重要的原因。等待灾难性故障的发生会带来巨大的成本,不仅是维修成本,还有意外的生产损失。

Hot To Go

在对热区进行监控时,您可能会发现一些迹象,仅通过检查隔热层和热面就有必要制定更换计划。

"如果你发现氟氯化碳的热面开始变薄,你可以通过按压它来测试它是否容易弯曲,你也许可以在它上面再涂一层氟氯化碳来延长它的寿命,但是一旦氟氯化碳被吹走,对毛毡就没有任何保护了,毛毡会迅速老化。Sutherland 解释说:"一旦隔热层消失,就会出现热点和均匀性问题。

Photo of a vacuum furnace door with CFC deterioration
氟氯化碳劣化实例
Closeup photo of a vacuum furnace door with CFC deterioration

"维护团队应密切关注炉台下方的区域,因为那里是东西掉落的地方,也是最有可能首先对 CFC 造成损坏的地方。这些碎屑既会影响正在加工的部件,也会影响门的密封性"。

数据也能说明热区是否需要更换。"您是否注意到您的炉子需要更长的时间才能达到真空?您看到的是清洁循环,还是热区已被钎料饱和?支架是否脱落?焊缝是否有裂缝?Alquicer 建议说:"有很多指标可以让你了解热区的情况。

添加功能

有时需要进行改装,以扩展窑炉的功能,满足客户不断变化的需求。

"我们改变了 从石墨热区到全金属热区.Alquicer 回忆说:"有时,客户收到了一个新熔炉,但工艺表明需要增加一个部件才能正常工作。"有一位客户希望在熔炉上增加一个冷却风扇,这样他们就能改进工艺和整体循环时间。

有时,还需要将旧的熔炉 PLC 系统与较新的系统进行数字兼容。"Alquicer 解释说:"当客户希望从老式的 500 系列 PLC 转向较新的 CompactLogix 系统时,这就需要新的硬件、新的编程、新的人机界面......这需要工程方面的关注。

"控制改造并不像更换个人电脑显卡那样简单。进行控制升级的原因有很多,包括网络安全问题、改进温度和真空控制、改进热过程的可视化和记录、改进精度以符合 AMS2750 标准以及 SCADA 连接兼容性等等,不一而足,"萨瑟兰补充道。

是时候改变了

总有一天,即使是改造也不再有意义。虽然一个新的热区可以带来巨大的变化,但其余的系统和功能仍有其使用年限和怪癖。最终,这些系统和功能也会出现磨损迹象。

"当你开始注意到均匀性的问题,或者你的处理时间变长,当你在处理较大的负载时无法获得良好的结果,或者当你的校准数字不符合规范时,这些都表明问题超出了热区的范围。萨瑟兰说:"它们可能表明容器或水系统出现了问题。

在更换热区时,Ipsen 鼓励操作人员使用超声波设备检测容器的厚度和状况。通常建议在炉子使用五年后开始进行这些测试。"当你开始看到容器部分过热、发现水侵入或生锈时,它们可能表明水没有正常循环,"Alquicer 建议道。"水系统处理得好坏对炉子的使用寿命有很大影响"。

当熔炉开始出现更多停机时间、产量跟不上需求、均匀性不稳定以及热处理部门对新工艺的需求时,就需要认真讨论更换问题。"新炉的停机时间仅为十五年旧炉的一小部分。Sutherland 补充说:"它们可以提供更高的可靠性,并有机会提高产量和功能,这有助于为公司赢得市场份额。

"此外,客户还可以考虑更换非品牌或老化的窑炉,以减少所需备件的数量,同时通过使用具有类似控制和维护组件的设备来降低维护和操作人员的技术敏锐度"。

  • 难以实现部件的一致性
  • 多个系统需要改装
  • 功能不能满足需求
  • 吞吐量减少
  • 未达到认证标准
  • 停机时间增加
  • 压力容器老化或损坏
  • 多重泄漏问题
  • 备件过时
  • 供水系统严重生锈/损坏

如果您对炉子的状况有任何疑问,请联系 Technical@IpsenUSA.com或发送电子邮件至 Sales@IpsenUSA.com 查询新设备。