“Green rot” còn được gọi là “sự mục xanh”, là một trong những nguyên nhân gây hư hỏng cảm biến nhiệt độ thermocouple loại K.

Ảnh hưởng của hiện tượng "green rot" đến cảm biến nhiệt độ thermocouple loại K

“Green rot” còn được gọi là “sự mục xanh”, là một dạng oxy hóa bên trong các hợp kim crom-niken, nó là một trong những nguyên nhân gây hư hỏng một số thiết bị quá trình, trong đó có cảm biến nhiệt độ thermocouple loại K.

Hình 1. "Green rot" là một trong những nguyên nhân gây hư hỏng cảm biến nhiệt độ thermocouple loại K

“Green rot” là gì?

“Green rot” là hiện tượng xảy ra trong trường hợp tồn tại một lượng carbon hóa và oxy hóa đồng thời của vật liệu và thường có xu hướng phổ biến hơn ở các hợp kim có chứa niken từ 65% trở lên.

Thermocouple loại K gồm 2 dây Chromel® và Alumel®. Chromel® gồm 90% niken và 10% crom; Alumel® là hợp kim bao gồm 95% niken, 2% mangan, 2% nhôm và 1% silic. Chromel® là dây dương, Alumel® là dây âm. Trong dây Chromel®, crom bị oxy hoá, trong khi niken thì không.

Hiện tượng có hại này ban đầu tạo ra một lớp oxit bảo vệ bên ngoài, một mặt tạo ra một kết tủa oxit bên trong có hại, bên cạnh đó khi thermocouple loại K hoạt động trên 700 °C được làm nguội nhanh chóng, sự làm mát này làm cho các trạng thái nhất định trong cấu trúc tinh thể (bậc ngắn) đóng băng, những yếu tố này dẫn đến nứt gãy.

Khi thiết bị hư hỏng do “green rot”, bề mặt hư hỏng có màu xanh lá, gây ra bởi các chất kết tủa oxit bên trong (thường là crom oxit Cr2O3). Do đó nên có tên là “green rot”.

Hình 2. Quá trình carbon hóa và oxy hóa bên trong inox ở 700 độ C

Thermocouple loại K hoạt động ở nồng độ oxy thấp gây ra sự oxy hóa ưu tiên của crom trong dây dương tạo ra các sai lệch điện áp đầu ra lớn nhất lên đến 0.8mV. “Green rot” rất bất thường vì nó có thể xảy ra rất nhanh và gây ra những hư hỏng nguy hiểm. Nó xảy ra thường xuyên nhất trong các lĩnh vực như lò xử lý nhiệt được giữ nóng ở nhiệt độ khoảng 816 đến 1038 °C (1500 đến 1900 °F) trong một khoảng thời gian dài. Tất nhiên, nó cũng có thể xảy ra trong bất kỳ lĩnh vực nào khác mà vật liệu có thể xảy ra carbon hóa và oxy hóa đồng thời như máy hút lạnh hoặc lò luyện ủ sáng.

Hình 3. Hình ảnh thermocouple loại K bị ảnh hưởng “green rot”

Để ngăn ngừa “green rot”, điều quan trọng là đảm bảo vật liệu được lựa chọn không bị oxy hóa bên trong. Do đó, lựa chọn vật liệu là rất quan trọng khi làm việc trong môi trường có thể xảy ra “green rot”. Bên cạnh đó, việc thông gió hoặc bít kín ống bảo vệ thermocouple loại K có thể ngăn ngừa hoặc giảm nhẹ tình trạng này. Tuy nhiên, tin tốt là “green rot” thì rất hiếm và chỉ xảy ra trong những trường hợp rất cụ thể.

Cảm ơn các bạn đã đọc bài chia sẻ. Mong nhận được sự góp ý của các bạn.

Chúc bạn thành công!

Chịu trách nhiệm nội dung

Đoàn Hữu Thắng

Kỹ sư Điện công nghiệp

Chủ đề liên quan:
Các loại cảm biến nhiệt độ thermocouple và ưu nhược điểm

Các cảm biến thermocouple (T/C – cặp nhiệt điện – can nhiệt) được chia làm nhiều loại theo từng tiêu chí khác nhau. Mỗi loại có các thuộc tính riêng biệt cho từng ứng dụng và phương pháp lắp đặt.


Đặc điểm của cảm biến nhiệt độ thermocouple loại K (cặp nhiệt điện loại K)

Cảm biến nhiệt độ thermocouple loại K (cặp nhiệt điện loại K) là loại thermocouple được sử dụng phổ biến nhất trong các ngành công nghiệp.


Có thể bạn quan tâm:
Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ RTD và thermocouple

RTD và thermocouple là hai cảm biến nhiệt độ được sử dụng rộng rãi nhất trong các ngành công nghiệp. Tuy nhiên mỗi loại sẽ có nguyên lý hoạt động khác nhau.


Cách lựa chọn cảm biến nhiệt độ RTD và thermocouple

Mặc dù có nhiều loại cảm biến nhiệt độ, các nhiệt điện trở (Resistance Temperature Detector – RTD – Pt100) và cặp nhiệt điện (thermocouple – T/C) là phổ biến nhất các trong ngành công nghiệp quá trình.


Các loại cảm biến nhiệt độ RTD và ưu nhược điểm

Các cảm biến nhiệt độ RTD (Resistance Temperature Detector – nhiệt điện trở – Pt100) được chia làm nhiều loại theo từng tiêu chí khác nhau. Mỗi loại có các thuộc tính riêng biệt cho từng ứng dụng và phương pháp lắp đặt.


Cách tính toán độ chính xác của toàn bộ hệ thống cảm biến nhiệt độ

Độ chính xác của một hệ thống cảm biến nhiệt độ là mức độ gần của giá trị đo với giá trị thực tế của nhiệt độ đó.


Cách chọn thermowell chính xác cho hệ thống cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ được lắp đặt vào trong một thermowell để bảo vệ tránh khỏi các điều kiện môi trường ảnh hưởng xấu đến thành phần cảm biến.


Các phương pháp nối đất tốt nhất được đề nghị cho hệ thống cảm biến nhiệt độ

Hệ thống cảm biến nhiệt độ cần được nối đất cách ly để ngăn chặn điện áp cao gây hại cho hệ thống và con người.


Hướng Dẫn Xác Định Màu Dây Dẫn Cảm Biến Nhiệt Độ PT100, can nhiệt theo tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn cho RTD công nghiệp IEC 60751-2008 quy định màu dây dẫn cho cảm biến nhiệt độ Pt100, can nhiệt như sau:


Cách lựa chọn bộ chuyển đổi thích hợp cho hệ thống cảm biến nhiệt độ

Bộ chuyển đổi (transmitter) tiếp nhận một loạt các tín hiệu đo lường từ cảm biến nhiệt độ, xử lý chúng, và cung cấp một tín hiệu đầu ra mạnh mẽ.


Hiệu ứng Seebeck trong hoạt động của cảm biến nhiệt độ thermocouple

Hiệu ứng Seebeck là cơ sở để đo nhiệt độ của thermocouple. Theo đó, điện áp đo tại đầu lạnh tỷ lệ thuận với sự khác biệt về nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh.


Khi nào cần thay thế mới đồng hồ áp suất đang sử dụng?

Đồng hồ áp suất đang sử dụng cần được thay thế mà không thể sửa chữa được khi gặp phải các sự cố ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của đồng hồ và hệ thống.