ステンレス材の溶融について

質問

SUS304またはSUS316製のヒーターで、酸素ガス(濃度99%以上)を加熱したところヒーターが真っ赤になって溶けてしまったと聞きました。
空気を加熱する場合、このヒーターの表面温度は350℃程度だったそうです。

原因として考えられることはありますか？

また、水を潜らせた多湿酸素ガスの場合は、乾燥酸素ガスに比べて違いはありますか？

SUS316製ヒーターで多湿酸素ガス（濃度99%前後）を30℃昇温しようと考えていますが、注意すべきことがあればご教示の程よろしくお願い致します。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

こんにちは。
　>ヒーターが真っ赤になって溶けてしまった･･･
恐ろしいトラブルですね。
制御側で「ヒータ表面温度高」のインタロックを
設けておけば･･･と考えます。

さて、使用条件がよく判りませんので推測です。
　空気加熱に比べ、はるかに流量が少ないことで、
　ヒータ表面温度が上がってしまい（過熱ですね）、
　その結果、発熱体が溶融して外装管に地絡し、
　外装管が溶けたのではないでしょうか。

酸素の加温についてですが、
電気ヒータでガス，液体などを加熱する「加熱器」は、
工業用として一般的に使用されています。
しかし、ヒータが溶けるような状況で、ガスが酸素では
恐ろしくて使いたくありません。

そこで、ひとつ提案します。
ガスが通るチューブをコイル状にします。
コイルチューブは液体で満たした容器に入れ、
ガスが30℃になるように液温を制御すれば、安定
した温度のガスが、コイルチューブから出てくる
のではないでしょうか。
液体加温の熱源としては、電気ヒータ，スチーム
などが考えられます。
熱計算はしておりませんので、加熱システムとしての
提案です。如何でしょうか。

お礼

ご回答およびご提案いただき、ありがとうございます。

ヒーターの温度過昇防止インターロックは必要ですよね。

ご提案内容に『なるほど！』と感心しました。
ただ、今回検討しているのは、酸素ガスを直接加熱する方法ですので、ご提案内容は今後の参考とさせていただきます。

ところで、温度過昇防止インターロックを設けた場合でも、ヒーターが溶けてしまう可能性はあるのでしょうか？

回答No.2

noname#230359

MILDでございます。
「インタロックを設けた場合でも、ヒータが溶ける可能性は」
との質問ですが、警報温度設定値が低ければ溶けることは
ありません。溶ける前に、温度高が発報→ブレーカトリップで
通電が止まるでしょう。

お礼

ご回答ありがとうございます。
インタロックを設けてやってみることにします。