Los elementos calefactores pueden fallar debido a varios factores. Entre ellos, la formación de puntos calientes, la oxidación, la fragilización, la selección inadecuada de materiales y las condiciones ambientales. Comprender estas causas puede ayudar a seleccionar los materiales adecuados, diseñar mejores estructuras de soporte y aplicar medidas preventivas para prolongar la vida útil de los elementos calefactores.
4 causas comunes de fallo de los elementos calefactores y cómo prevenirlas
Formación de puntos calientes
- Oxidación local: Los altos índices de oxidación local pueden reducir la sección transversal del alambre del elemento. Esto aumenta la resistencia y el calor local, provocando la rotura.
- Blindaje por soportes: El apantallamiento puede reducir la pérdida de calor local por radiación, provocando aumentos de temperatura en las partes apantalladas. Esto puede mitigarse utilizando soportes mínimos.
- Temperatura elevada de los elementos: Las temperaturas excesivas pueden provocar pandeo y alabeo, causando un espaciado desigual y posibles cortocircuitos.
Oxidación e intermitencia de funcionamiento
- Formación de incrustaciones de óxido: En la superficie del elemento se forma una capa continua de óxido que protege el metal interior. Sin embargo, los frecuentes ciclos de calentamiento y enfriamiento pueden agrietar y descascarillar esta incrustación, exponiendo el metal fresco a la oxidación y creando puntos calientes.
Fragilización debida al crecimiento de los granos
- Granos frágiles: Las aleaciones de calentamiento que contienen hierro forman granos grandes y quebradizos a altas temperaturas. Cuando se enfrían, estos elementos se vuelven muy quebradizos y pueden romperse fácilmente.
Selección de materiales y resistencia
- Diámetro del elemento: El diámetro del elemento calefactor afecta a su resistencia. Los diámetros más grandes reducen la resistencia, por lo que son adecuados para aplicaciones de alta temperatura.
- Composición del material: Materiales comunes como el cromo, el níquel, el hierro, el tungsteno y el molibdeno determinan la resistencia del elemento y su idoneidad para aplicaciones específicas.
Condiciones ambientales y operativas
- Cámara de vacío: En entornos de vacío, los materiales con menor presión de vapor son necesarios para evitar la evaporación y la consiguiente reducción del área de la sección transversal.
- Montaje y cableado: El aislamiento adecuado y la limpieza de los materiales de montaje son cruciales para evitar cortocircuitos.
- Humedad y gases corrosivos: La humedad elevada y la presencia de gases corrosivos pueden corroer la superficie del elemento calefactor, afectando a su vida útil.
Medidas preventivas
- Uso de fusibles de protección: El empleo de fusibles con puntos de fusión adecuados puede proteger contra sobrecargas y fallos del sistema.
- Manipulación y mantenimiento adecuados: La limpieza y el mantenimiento regulares de los elementos y su entorno pueden evitar la contaminación y los daños.
- Evitar paradas frecuentes: Las paradas frecuentes pueden dañar la capa de óxido y reducir la vida útil del elemento.
Si se tienen en cuenta estos puntos clave, se puede mejorar significativamente la fiabilidad y longevidad de los elementos calefactores, garantizando un funcionamiento eficaz y seguro de los sistemas de calefacción.
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