Le modalità di guasto degli elementi riscaldanti sono concentrate: rottura del filo resistivo, calo dell'isolamento, guaina corrosa o perforata, morsetti ossidati. Raramente avvengono all'improvviso: sono il risultato di condizioni di installazione o di esercizio che alla lunga si allontanano dal progetto.

1. L'elemento è rimasto sopra il liquido?

Gli elementi a immersione si affidano al liquido per asportare il calore. Un calo di livello lascia la parte superiore esposta e la temperatura superficiale di quella sezione raggiunge in breve diverse centinaia di gradi, l'isolamento in MgO cede e segue la perforazione dielettrica.

Il rimedio non è solo « controllare il livello ». Installate un interruttore di livello minimo interbloccato col circuito di riscaldamento, oppure abbassate l'elemento finché la sua sommità sia 100 mm sotto il livello minimo. Per serbatoi con forti oscillazioni di livello aiuta anche un tubo di circolazione.

2. Il carico superficiale era troppo alto?

A parità di potenza, minore superficie dell'elemento significa maggior carico superficiale. L'acqua regge 6–8 W/cm², l'olio solo 2–4 W/cm² e i fluidi ad alta viscosità ancora meno.

Con carico superficiale eccessivo, l'olio forma coke sulla parete del tubo, lo strato di coke alza la temperatura di parete e il filo resistivo alla fine si fonde in un punto caldo locale. All'apertura, questi guasti spesso non mostrano corrosione evidente della guaina, ma il filo interno è fuso e il MgO ha cambiato colore.

3. Gioco di montaggio e contatto

Per i riscaldatori a cartuccia, il gioco di accoppiamento nel foro dovrebbe essere 0,05–0,1 mm. Troppo grande, cresce la resistenza termica e l'elemento lavora decine di gradi sopra lo stampo; troppo piccolo, la guaina si graffia allo smontaggio.

Lo stesso vale per i riscaldatori a nastro: sia la tolleranza del diametro interno sia la coppia di serraggio dei bulloni influiscono sul contatto. Controllare tutto il perimetro con uno spessimetro, oppure applicare grasso termico, sono migliorie efficaci.

4. Temperatura ambiente ai morsetti

Il corpo dell'elemento può reggere 600°C, ma i morsetti di solito solo 150–200°C. Se la morsettiera è addossata a un'apparecchiatura calda, o l'estremità fredda è troppo corta, i morsetti si ossidano in continuo, cresce la resistenza di contatto e alla fine surriscaldano e bruciano.

Confermate la lunghezza dell'estremità fredda in fase di selezione. In impianto potete aggiungere un pad termico, allungare la camera morsetti o allontanare la morsettiera dalla sorgente di calore.

5. Frequenza di commutazione e shock termico

I cicli frequenti di accensione e spegnimento sottopongono l'elemento a dilatazioni e contrazioni termiche ripetute. Guaina e MgO hanno coefficienti di dilatazione diversi; dopo molti cicli si formano vuoti interni, peggiora la trasmissione del calore e compare surriscaldamento locale.

Se il processo richiede regolazioni frequenti, usate il controllo continuo SCR invece della commutazione a contattore per minimizzare lo shock termico. Per i riscaldatori grandi, la commutazione a gruppi è più dolce che avviare e fermare l'intera unità.

Due promemoria alla sostituzione

Prima di montare un elemento nuovo, scoprite perché il vecchio è guastato. Se la causa era la cokeificazione, sostituire senza pulire l'impianto darà all'elemento nuovo la stessa vita breve.

Inoltre, per i riscaldatori multielemento sostituite l'intero gruppo e non solo l'elemento guasto. Elementi vecchi e nuovi hanno resistenza diversa, quindi i vecchi portano più corrente e guastano presto anche loro.

La vita dell'elemento è decisa insieme da progetto, installazione ed esercizio. Ripercorrete i punti sopra e si eviteranno quasi tutti i guasti precoci.