במתקנים רבים ההגנה הפשוטה ביותר מפני חשיפה למחמם היא עדיין בדיקה ויזואלית. המפעילים בודקים את מפלס המיכל בתחילת המשמרת ומניחים שהוא יישאר בטוח. במהלך ייצור עמוס, פעולת לילה או סגירת שסתום שלא מורגשת, המפלס יורד ואף אחד לא רואה את זה בזמן. המחמם ממשיך לפעול עד שהחלק המחומם נחשף, והיחידה נכשלת תוך דקות. ההפסד בדרך כלל עולה הרבה יותר ממערכת -ניתוק חשמל אוטומטית שתוכננה כהלכה.
לכן הגנה אוטומטית אינה אופציונלית עבור מחממי טבילה מסוג PTFE. עם זאת, בחירת טכנולוגיית מתג הרמה הנכונה והתקנתה נכונה קובעת אם ההגנה פועלת בצורה אמינה או מייצרת כיבוי מטרד. נוזלים, אדים ותנאי מיכל שונים דורשים עקרונות חישה שונים.
מערכות בדיקה מוליכות
בדיקה מוליכות היא לעתים קרובות האפשרות הראשונה שנחשבת בגלל הפשטות שלה. המכשיר מזהה נוכחות נוזל על ידי השלמת מעגל חשמלי דרך הנוזל. כאשר המפלס יורד מתחת לקצה הגשוש, המעגל נפתח וממסר הכוח של המחמם נושר.
עבור חומצות מוליכות ופתרונות ציפוי, גישה זו עובדת היטב. לחיישן אין חלקים נעים והוא מגיב באופן מיידי. התחזוקה מינימלית, ועלות ההחלפה נמוכה. התקנות רבות לטווח ארוך- מסתמכות על בדיקות מוליכות בהצלחה במשך עשרות שנים.
מגבלות מופיעות כאשר מוליכות הנוזל נמוכה. מים מופלים, ממיסים אורגניים ותמיסות שטיפה מסוימות אינם יכולים להשלים את המעגל. ציפויים או משקעים עלולים גם לבודד את קצה הגשש וליצור תנועות שווא ברמות-נמוכות. ביישומים כאלה נדרשת טכנולוגיה אחרת.
מתגי ציפה
מתגי ציפה פועלים באמצעות ציפה. כאשר הנוזל עולה, מצוף מתרומם ומשנה את מצב המגע. העיקרון הוא פשוט מבחינה מכנית וקל להבנה.
תאימות כימית הופכת לדאגה העיקרית. מצופים ממתכת נשחקים במהירות באמבטיות אגרסיביות, ומצופים מפלסטיק עלולים להתנפח או להיות שבירים. מצופים בציפוי PTFE-או מלא פלואורופולימר פותרים את רוב בעיות התאימות ונשארים נפוצים במיכלי ציפוי.
מכשירים מכניים מציגים חלקים נעים שיכולים להידבק אם גבישים מצטברים או אם נוצרת בוצה. הרכבה זהירה באזור רגוע יחסית של הטנק משפרת את האמינות. מתגי ציפה יעילים אך דורשים בדיקה תקופתית בתמיסות מזוהמות.
טכנולוגיית מזלג רטט
מתגי רמת מזלג רטט הפכו נפוצים יותר ויותר בעיבוד כימי. החיישן רוטט בתדר קבוע כאשר הוא באוויר. מגע עם נוזל מעכב את הרטט, והאלקטרוניקה מזהה את השינוי כדי להפעיל כיבוי.
היתרון טמון באמינות על פני מגוון רחב של נוזלים. המוליכות אינה חשובה, והצטברות ציפוי מתונה אינה מונעת בדרך כלל זיהוי מכיוון שהתנודה משילה משקעים. גרסאות עם חלקים רטובים של פלואורפולימר סובלות היטב סביבות קורוזיביות.
בפועל, מתגי מזלג רוטט עם ציפוי PTFE הפכו להגנה סטנדרטית במפעלים כימיים רבים בשל פעולתם העקבית ודרישת תחזוקה נמוכה. הם גם מגיבים מהר מספיק כדי למנוע ירי יבש-לפני שהנוזל יורד נמוך בצורה מסוכנת.
חיישני אולטרסאונד ורדאר ללא מגע-
תהליכים מסוימים מייצרים אדים אגרסיביים או מכילים נוזלים התוקפים כל חיישן שקוע. חיישנים ללא-מגע מטפלים בכך על ידי הרכבה מעל פני הנוזל ומדידת מרחק.
מכשירים אולטראסוניים פולטים פולסי קול ומחשבים את הרמה מזמן ההד. חיישני רדאר מבצעים את אותה פונקציה באמצעות אנרגיית מיקרוגל. שניהם נמנעים מחשיפה כימית ישירה ומבטלים חששות קורוזיה.
הכוונה נכונה והתקנה הם חיוניים. אדים כבדים, קצף או מבנים פנימיים יכולים להפריע להחזרת האות. העלות גבוהה יותר מחיישני מגע, אך האמינות מצוינת כאשר היא מותקנת בצורה נכונה בסביבות קורוזיביות מאוד.
מיקום והתקנה נכונים
מיקום החיישן קובע את האפקטיביות יותר מאשר סוג החיישן. המתג חייב לפעול לפני שהנוזל מגיע לנקודת החימום הגבוהה ביותר של המחמם. נדרש מרווח בטיחות כדי לקחת בחשבון את תנועת הגלים, השהיית ניקוז- למטה וזמן התגובה של הממסר.
הרכבה קרוב מדי למחמם מציגה מערבולות ובועות הגורמות לקריאות שגויות. טעות נפוצה היא הצבת החיישן ישירות ליד זרימת התסיסה. מיקום באזור רגוע יחסית של הטנק משפר מאוד את היציבות.
מעגל הכיבוי צריך להפסיק את עוצמת החימום באמצעות ממסר בקרה במקום להסתמך על לוגיקה בקרה בלבד. חיווט חיבור חוטי מבטיח שהמחמם לא יכול להפעיל אנרגיות כאשר המפלס אינו בטוח.
השגת הגנת חימום אמינה
בחירת מתג הרמה תלויה במוליכות הנוזל, האגרסיביות הכימית והדינמיקה של המיכל. בדיקות מוליכות מצטיינים בפתרונות מוליכים, מצופים מציעים זיהוי מכני פשוט, התקני מזלג רוטט מספקים אמינות רב-תכליתית, וחיישנים ללא מגע- מטפלים בסביבות קיצוניות. מיקום נכון מבטיח שהפסקת החשמל האוטומטית-מופעלת לפני החשיפה.
הגנת מפלס אוטומטית מונעת בדרך כלל את העלות שלה עם התקלה הראשונה בחימום הנמנע. עבור יישומים קריטיים, שילוב טכנולוגיות מספק ביטחון נוסף. מתג צף בשילוב עם בדיקה מוליכות או מזלג רוטט יוצר נתיבי כיבוי מיותרים וממזער את הסיכוי לירי יבש- עקב תקלה בחיישן.
בחירה והתקנה של מערכת זיהוי הרמה הנכונה הופכת את הגנת מחמם מדריכות מפעיל לבקרה הנדסית אמינה, משפרת מאוד את אמינות הציוד ומפחיתה זמן השבתה בלתי צפוי.

