PFA heaters stored in high-humidity environments (>80% RH) absorberen vocht door de polymeermantel en in de ringvormige opening tussen de PFA en de metalen kern. Gedurende 6 maanden kan een verwarming 0,5–2,0 gram water opnemen, afhankelijk van de wanddikte en de opslagtemperatuur. Bij het eerste gebruik (opstarten-) verandert dit vocht in stoom wanneer de metalen kern een temperatuur van meer dan 100 graden bereikt. Door de snelle expansie ontstaat er een interne druk (10–100 bar) waardoor de PFA van binnenuit blaast-een proces dat stoomblaasvorming wordt genoemd (zie artikel #61). Zelfs als er aanvankelijk geen blaar scheurt, verzwakt de micro-schade het PFA-metaalgrensvlak, waardoor de hechting op de lange- termijn wordt verminderd. Verwarmingselementen die in vochtige omstandigheden zijn opgeslagen, hebben een 20-40% kortere levensduur vergeleken met identieke verwarmingselementen die droog zijn opgeslagen (<30% RH) conditions. To prevent this, store PFA heaters in sealed bags with desiccant. If humid storage is unavoidable, dry the heater at 80°C for 24–48 hours before first use.
Vochtopname tijdens opslag
PFA heeft een lage maar meetbare waterabsorptie: 0,03–0,10% per gewicht bij 50% RH, oplopend tot 0,08–0,20% bij 95% RH. Voor een heater van 2 kg is dat 0,6–4 gram water. Het meeste van dit water verzamelt zich op het PFA-metaalgrensvlak omdat de metalen kern hydrofiel is en vocht condenseert. De grensvlakopening (0,1–1,0 µm) houdt water vast door capillaire werking. Eenmaal geabsorbeerd verdampt water niet gemakkelijk bij kamertemperatuur omdat het grensvlak niet wordt geventileerd. Alleen verwarming tot 80-100 graden gedurende langere perioden verdrijft het vocht.
During first start-up, the metal core heats rapidly. At >100 graden, water kookt tot stoom. De volume-expansie (1.600×) zorgt voor lokale drukpieken. De PFA levert op en vormt blaren (0,5–5 mm diameter). Deze blaren zijn blijvende schade. Zelfs als de blaar niet scheurt, wordt de PFA nu plaatselijk verdund en gedelamineerd. De levensduur van de verwarming wordt met 20-40% verkort vergeleken met een droge-verwarmer.
Levensduurvermindering versus opslagvochtigheid en -duur
| Opslagconditie | RV (%) | Duur (maanden) | Geabsorbeerd vocht (g) | Eerste start-Blaardichtheid omhoog (per 100 cm²) | Levensduurvermindering versus droge opslag (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Droog (droogmiddelzak) | <10% | 12 | <0.1 | 0 | 0% |
| Normaal (verzegeld plastic) | 30–50% | 6 | 0.2–0.5 | 0–5 | 5–10% |
| Normaal (open lucht) | 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% |
| Condensatie (natte opslag) | 100% (vloeistof) | 1 | 2–5 | >100 | 50–70% |
Waarom de eerste keer opstarten- het gevaarlijkst is
Na de eerste keer opstarten- en er blaarvorming optreedt, kan de verwarming blijven werken. De blaren zijn echter stressconcentratoren. Tijdens daaropvolgende thermische cycli ontstaan er scheuren aan de randen van de blister. De verwarming kan binnen 6 tot 12 maanden defect raken in plaats van 2 tot 3 jaar. Een kachel die droog wordt opgeslagen en zorgvuldig wordt gestart, zal geen blaren hebben en een volledige levensduur hebben.
Bij veldtesten werden 20 verwarmingselementen gedurende 6 maanden opgeslagen: 10 in droge droogmiddelzakken, 10 in de open lucht (80% RH). Ze werden vervolgens allemaal gebruikt bij 3 W/cm² in water van 80 graden. De droge-verwarmers hadden 0% blaasvorming en een gemiddelde levensduur van 8.000 uur (tot aardlek). De vochtige-verwarmers hadden een blarendekking van 30% en een gemiddelde levensduur van 5500 uur – 31% korter.
Preventie en mitigatie
Preventie tijdens opslag:
Bewaar verwarmingstoestellen in afgesloten foliezakken met 5-10 gram droogmiddel (silicagel of moleculaire zeef).
Vervang het droogmiddel elke 6 maanden of wanneer de indicator roze kleurt.
Bewaar in een temperatuur-gecontroleerde omgeving (10–30 graden) om condensatie te voorkomen.
Als de zak geopend is, gebruik deze dan binnen 30 dagen; anders, opnieuw drogen.
Droogprocedure vóór het eerste gebruik:
If a heater has been stored in humid conditions (>50% RH for >3 maanden), droog het vóór installatie:
Plaats de verwarmer in een oven op 80 graden gedurende 24-48 uur (niet hoger dan 100 graden om afbraak van PFA te voorkomen).
Zorg ervoor dat de verwarming tijdens het drogen niet wordt ingeschakeld.
Voor grote verwarmingstoestellen: verhoog deze naar 96 uur.
Na het drogen onmiddellijk installeren of in een droge zak bewaren.
Alternatief: Installeer de verwarming en laat deze gedurende 24 uur op een zeer laag vermogen (10% van het nominale vermogen) werken om langzaam vocht te verdrijven zonder dat er stoomblaasjes ontstaan. Verhoog het vermogen daarna elke 2 uur met 10%.
Veldvoorbeeld
In een galvaniseerfabriek werden 20 reserve PFA-verwarmers acht maanden lang opgeslagen op een open plank in een ruimte met een hoge-vochtigheid (75-90% RV). Na installatie faalden 15 van de 20 binnen 18 maanden (gemiddelde levensduur 14 maanden). De fabriek implementeerde vervolgens droge opslag met droogmiddelzakken. De volgende twintig verwarmingstoestellen gingen 30 tot 40 maanden mee. De fabriek berekende dat de 50 kosten van droogmiddelzakken en verzegelde bakken een besparing van 50 kosten van droogmiddelzakken en verzegelde bakken per verwarming 400 aan vroege vervangingskosten bespaarden.
Conclusie: Vochtige opslag verkort de levensduur met 20-40%
PFA heaters stored for 6 months in high-humidity environments (>80% RH) absorberen 1-2 gram vocht op het PFA-metaalgrensvlak. Bij de eerste keer opstarten -verdampt dit vocht in stoom, waardoor er interne blaren ontstaan die de verwarming permanent verzwakken en de levensduur met 20-40% verkorten in vergelijking met droog-opgeslagen verwarmingstoestellen. Om dit te voorkomen, bewaart u verwarmingstoestellen in afgesloten zakken met droogmiddel. Als vochtige opslag onvermijdelijk is, droog dan de heater vóór het eerste gebruik 24-48 uur op 80 graden. De paar uur droogtijd voorkomen maandenlang verloren levens. Een droge start betekent een lang leven. Een natte start is van korte duur. Droog bewaren, langzaam beginnen, lang houdbaar. Je kachel hangt af van hoe je hem opbergt.
