Деградация изоляции проводов термопар — это постепенный многоэтапный-процесс разрушения, ускоряемый высоко-излучением, механическим трением, химической коррозией и влажностью в цеху. Он прогрессирует от обесцвечивания поверхности и хрупкости до растрескивания, оголения проводов и конечных-коротких замыканий. Большинство групп заводского технического обслуживания заменяют кабели только после того, как полное разрушение изоляции вызывает срабатывание сигналов тревоги контроллера, игнорируя ранние-признаки деградации, которые уже вызывают скрытую нестабильность температурного сигнала и дефекты формования пластика. Процесс деградации делится на четыре четко наблюдаемые стадии как для изоляционных материалов с оплеткой из ПТФЭ, так и для стекловолоконных оплеток, используемых в удлинительных кабелях с горячеканальными каналами.
Этап первый: изменение цвета при термическом старении и поверхностное упрочнение. Постоянное лучистое тепло от змеевиков нагревателя коллектора (220–380 градусов) постепенно разрушает молекулярные структуры полимерной изоляции. Белая изоляция из ПТФЭ становится желтой, а затем светло-коричневой, а не-белые оплетки из стекловолокна темнеют и становятся коричневыми. Поверхность утеплителя теряет гибкость и становится жесткой; изгиб кабеля приводит к образованию мелких поверхностных микротрещин,-невидимых невооруженным глазом. На этом этапе диэлектрическая прочность изоляции умеренно падает, что приводит к незначительному дрожанию электромагнитного сигнала в пределах ±1–2 градусов, что не вызывает формальных сигналов тревоги, но уже приводит к незначительному несоответствию вязкости расплава между циклами впрыска. Кабели, проложенные на расстоянии не более 10 мм от неотделенных линий электропередачи нагревателя, достигают этой стадии старения в течение одного месяца непрерывного производства.
Второй этап: образование поверхностных трещин и частичное отслоение волокон. После многократного термоциклирования и трения пресс-формы микротрещины расширяются и превращаются в видимые трещины по всему изоляционному слою. Изоляция из плетеной стекловолокна отделяет мельчайшие частицы стекловолокна, которые загрязняют чистые помещения медицинских и пищевых цехов-, а растрескавшийся ПТФЭ позволяет летучим газам из пластика и рабочей влаге проникать внутрь кабеля, контактируя с проводами термопар из оголенного сплава. На этой стадии деградации периодические незначительные сигналы короткого-замыкания появляются случайным образом во время зажима формы и циклов нагрева, создавая нестабильные показания температуры, которые вызывают случайные холодные пробки или дефекты утечки ворот без постоянных предупреждений контроллера о сбоях.
Третий этап: Полное расщепление слоя изоляции и оголение провода. Непрерывное трение и тепловое излучение полностью раскалывают изоляцию, обнажая положительные и отрицательные провода из термопарного сплава внутри оболочки кабеля. Когда оголенные провода касаются заземленных стальных пластин формы или силовых кабелей нагревателя, случайным образом активируется временная-сигнализация короткого замыкания. Если оголенные провода контактируют друг с другом напрямую, постоянные неисправности TC SHORT блокируют зону нагрева и останавливают производство. Этот этап обычно наступает через 3–6 месяцев после перехода на первый этап деградации неэкранированных удлинительных кабелей низкого-качества.
Этап четвертый: проникновение коррозии и необратимое окисление проволоки. Влага, пары галогенового пластика и конденсат антиадгезива для пресс-формы просачиваются через разделенные изоляционные слои, окисляя внутренний спай термопары из разнородного металла. Сильное окисление приводит к постоянному дрейфу нулевой точки, превышающему ±3 градуса, который невозможно откалибровать с помощью программного обеспечения контроллера, что требует полной замены кабеля и датчика. В прибрежных цехах с высокой-влажностью эта финальная стадия отказа наступает в два раза быстрее, чем в засушливых внутренних производственных условиях.
Стандартное профилактическое обслуживание значительно замедляет деградацию изоляции. Все каналы проводки термопар отделены от силовых кабелей нагревателя с изоляционными зазорами не менее 12 мм, а двух-экранированные высокотемпературные-кабели из ПТФЭ заменяют хрупкие оплетки из стекловолокна для круглосуточно работающих производственных линий. Ежемесячные визуальные проверки проверяют изменение цвета кабеля и наличие трещин на поверхности, заменяя кабели, входящие в первую стадию старения, до того, как образуются трещины. Регулярный мониторинг ухудшения изоляции исключает периодические сбои сигнала и незапланированные простои производства, вызванные полностью разъемными удлинительными кабелями для термопар.
