DE2626016A1

DE2626016A1 - Thermopartikulierendes band

Info

Publication number: DE2626016A1
Application number: DE19762626016
Authority: DE
Inventors: David C Phillips; James D B Smith
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1975-06-19
Filing date: 1976-06-10
Publication date: 1977-01-20
Also published as: CA1058493A; SE7606991L; GB1553304A; ES448709A1; JPS522772A; BE843045A; IT1069936B; FR2316588A1; US3957014A

Description

Düsseldorf, 9. Juni 1976

Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa., V. St. A.

Thermopartikulierendes Band

Die Erfindung betrifft ein thermopartikulierendes Band, d. h. ein Band, das bei Erwärmung Schwebteilchen abgibt.

Elektrische Geräte, wie Motoren und Turbinengeneratoren, überhitzen sich gelegentlich aufgrund von Kurzschlüssen oder anderen Fehlfunktionen. Je langer die Überhitzung fortdauert, desto größere Schäden entstehen an dem Gerät. Ein sofort erkanntes Fehlverhalten mag nur eine schnell auszuführende Reparatur bedeuten, wenn jedoch die überhitzung fortdauert, kann die gesamte Maschine zerstört werden.

Große rotierende elektrische Maschinen werden gewöhnlich mit einem Strom von Wasserstoffgas gekühlt. Die organischen Verbindungen in der Maschine werden von der Überhitzung zuerst betroffen. Bei ihrer Zersetzung bilden sie Schwebteilchen, die · vom Gasstrom mitgerissen werden. Überwachungsgeräte erkennen

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diese Schwebteilchen in dem Gasstrom und geben eine Warnung ab oder schalten die Maschine ab, wenn zuviele Schwebteilchen festgestellt werden.

Beschreibungen von derartigen Überwachungsgeräten und ihrer Funktionsweise können beispielsweise den US-Patentschriften 3 427 880 und 3 573 460 entnommen werden. Ein anderes überwachungsgerät, als "The Condensation Nuclei Detector" bezeichnet, wird von F. W. VanLuik, Jr. und R. E. Rippere in einem Aufsatz mit dem Titel "Condensation Nuclei, A New Technique For Gas Analysis" in der Zeitschrift "Analytical Chemistry", Bd. 34, S. 1617 (1962) sowie in einem Aufsatz von G. F. Skala in der Zeitschrift "Analytical Chemistry", Bd. 35, S. 702 (1963) unter dem Titel "A New Instrument For The Continuous Detection of Condensation Nuclei" beschrieben.

Wie die oben genannten US-Patentschriften 3 427 880 und 3 807 offenbaren, können besondere Beschichtungen bei den Maschinen angewendet werden, die bei ihrer Zersetzung erkennbare Schwebteilchen bilden. Im folgenden wird dieser Vorgang mit "thermopartikulieren" bezeichnet. Das Thermopartikulieren findet gemäß den genannten Patentschriften bei einer niedrigeren Temperatur statt, als es bei den üblichen organischen Verbindungen, die bei derartigen Maschinen sonst angewendet werden, der Fall ist.

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Aufgabe der Erfindung ist es, das Aufbringen einer thermopartikulierenden Beschichtung zu vereinfachen, wobei die Beschichtung eine organische Verbindung enthält, die bei bereits so niedrigen Temperaturen sich zersetzt und Schwebstoffe abgibt (thermopartikuliert), daß Überhitzungserscheinungen bereits sehr frühzeitig erkannt werden, so daß wesentliche Schaden nicht auftreten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch genannten Merkmale gelöst, d. h. durch ein thermopartikulierendes Band, das aus einem flexiblen Fasermaterial sowie aus einer Verbindung besteht, das bei einer Temperatur von weniger als 200 C thermopartikuliert. Diese thermopartikulierende Verbindung ist in dem flexiblen, faserigen Material verteilt. Das Band besitzt außerdem noch eine flexible äußere Beschichtung über dem flexiblen faserigen Material, durch das die Produkte, die bei der Thermopartikulierung der Verbindung gebildet werden, hindurchtreten können.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung eines Thermopartikulierenden Bandes, wobei das Verfahren aus den folgenden Verfahrensschritten besteht: (aj Verteilen einer Verbindung, die bei einer Temperatur von weniger als 200 C thermopartikuliert, in einem flexiblen faserigen Material; (b) Aufbringen einer flexiblen äußeren Beschichtung auf dem flexiblen faserigen Material, das den Durchtritt der Bestandteile ermöglicht, die bei der Thermopartikulierung gebildet werden.

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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß eine therinopartikulierende Verbindung (im folgenden mit TPV bezeichnet) innerhalb eines Bandes von bestimmter spezifischer Struktur aufgenommen werden kann, die die TPV vor der Erosion durch den Gasstrom schützt, jedoch den Produkten der Partikulation ermöglicht, bei Überhitzung aus dem Band auszutreten. Die Benutzung des erfindungsgemäßen Bandes, das TPV enthält, bietet zahlreiche Vorteile gegenüber anderen möglichen Verfahren, bei denen z. B. eine in einem Kunstharz enthaltende TPV auf die Maschinenteile aufgebracht wird, z. B. durch Aufspritzen oder Aufstreichen.

Zunächst ist es nämlich möglich, mit Hilfe des Bandes eine höhere Auftragsdicke der TPV zu erreichen. Mehr TPV pro Kubikzentimeter bedeutet aber, daß das Band gegen Überhitzung empfindlicher ist, und daß das Überwachungsgerät (der Monitor) ein stärkeres Signal erzeugt.

Während eine mittels Kunstharz aufgebrachte TPV bei überhitzung abdunkelt und abblättert, was bereits eine bedeutsame Hilfe bei der optischen Lokalisierung des überhitzungsgebietes ist, ergibt das Band eine noch stärkere Verdunklung und Abblätterung und ermöglicht eine noch leichtere Auffindung des Überhitzungsgebietes .

Das Band ist leichter auf die Maschinenteile aufzubringen, als es bei dem Kunstharz der Fall ist, weil der Kunstharz

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tropfen kann. Der Kunstharz enthält auch ein Lösungsmittel, das zwar im wesentlichen bei der Herstellung der Maschine verdampft wird, jedoch auch später noch aus dem Harz in geringen Mengen austreten kann und so zu einem "Hintergrundrauschen" im Monitor führen kann, wenn es in der analysierten Probe mit enthalten ist.

Wegen der stärkeren Auftragung ist außerdem anzunehmen, daß das Band besser altert, d. h. daß das Band auch bei einer erhöhten Temperatur, die noch unterhalb der thermopartikulierenden Temperatur liegt, eine viel längere Zeit weiterhin zur Thermopartikulierung in der Lage ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der einzigen Figur dargestellt ist, wobei die Figur eine perspektivische Schnittansicht eines thermopartikulierenden Bandes zeigt.

In der Figur ist ein flexibles faseriges Material 1 dargestellt, in dem eine partikulierende Verbindung 2 dispergiert ist. Eine flexible äußere Beschichtung 3 deckt das faserige Material ab. Durch diese äußere Beschichtung 3 können die bei der Thermopartikulierung entstehenden Produkte hindurchtreten. Eine Klebeschicht 4 auf der einen Seite des Bandes ermöglicht dem Band, z. B. innerhalb eines Generators, an Oberflächen anzuhaften.

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Das faserige Material muß flexibel sein, so daß das Band auch auf irregulären Oberflächen aufgebracht werden kann. Mögliche. Fasermaterialien sind Glas, Asbest und andere Fasermaterialien, besonders günstig sind jedoch organische Fasermaterialien, wie beispielsweise Leinen, Baumwolle, Polyester, Acrylfasern, Polyamide, usw., weil sie eine größere Absorptionsfähigkeit besitzen. Besonders günstig ist jedoch "Dacron" (Polyäthylen-Terephthalat), weil es sehr gut arbeitet und sehr preiswert ist. Soll das Band einer Alterung bei höheren Temperaturen (80° C) unterworfen werden, sollte jedoch "Nomex" verwendet werden, das ein aromatisches Polyamid darstellt. Das faserige Material ist vorzugsweise ein nicht thermopartikulierendes Material, d. h., es zersetzt sich nicht thermisch zur Erzeugung von mit einem Monitor erkennbaren Schwebteilchen. Dadurch stört es nicht das von der TPV erzeugte Signal und auch nicht die von einer Probe hergestellte Analyse. Das Material kann in gewebter Form oder in Mattenform benutzt werden, wobei die Mattenform vorgezogen werden sollte, weil sie stärker absorbiert und daher eine stärkere Beladung zuläßt. Gewöhnlich besitzt das faserige Material eine Breite von 0,5 bis 15 cm und eine Dicke von ungefähr 0,025 bis 0,5 mm. Bei Bedarf können natürlich auch andere Abmessungen verwendet werden.

Die thermopartxkulierende Verbindung (TPV) ist eine Verbindung, die erkennbare Schwebteilchen abgibt, wenn sie auf eine Temperatur von 60 bis 200 C erhitzt wird. Derartige Verbindungen umfassen Diazonio-Salze, malonische Säure und deren Derivate, Metall-Acetyl-Acetonate, blockierte Isocyanate und gewisse Fette. Die

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folgende Tabelle stellt eine Aufstellung von verwendbaren thermopartikulierenden Verbindungen dar:

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Metall-Acetylacetonat

Alterung bei 60° C (Tage)	Temperaturbereich für Thermopartikulierung (° C)
110	95 - 100
44	159 - 161
6	171 τ 174
6	192 - 195
1	132 - 133
1	182 - 185
1	128 - 131
1	150 - 152
1	165 - 168
1	179 - 183
1	169 - 173
Alterungs zeit	bei 120° C (Tage)

Zn(C₅H₇O₂O) .2H₂O Al (C₅H₇O₂J₃ Fe(C₅H₇O₂J₃ Mg(C₅H₇O₂)₂.2H₂O Mn(C₅H₇O₂J₃ Mn(C₅H₇O₂) ₂ Co(C₅H₇O₂J₂ Co(C₅H₇O₂J₃ Co(C₅H₇O₂J₂-H₃O Cr (C₅H₇O₂J₃ Ni(C₅H₇O₂)₂.2H₂O

Fett

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Eine Mischung von ungefähr 20 % Telomer von Polytetrafluoräthylen und ungefähr 80 % Per- fluoralkylpolyäther, die von der Firma DuPont unter dem HändeIsnamen "Krytox 240-AD" vertrieben wird.

194-198" C

191-198° C

200-207" C

Die obige Tabelle gibt auch die Thermopartikulierungste/mperatur nach verschiedenen Alterungsperioden an.

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CX)
OO
CO
CjO

Diazonio-Salz	in der Literatur beschrie bene Zer setzungs- Temperatur ro	Stütz material	Konzen tration in Epoxy (phr)b	Zusätzliche Wärmebehand lung	Thermoparti- kulierungs- temperatur (° C)
3-Chlor-4-Diäthyl- aminobenzol-Diazonio-	113	Dacron- PiIz	26.2^a	keine	keine
Chlorzinkat	117	Kupfer	20.0	20 Tage bei 80° C	190*
p-Diäthylamino- benzol-Diazonio-	108	Dacron- FiIz	40. 5^a	keine	keine
Chlorzinkat	120	Kupfer	20.0	20 Tage bei 80° C	190*
p-Diäthylamino benzol-Diazonio-	120	Dacron- FiIz	30. 8^a	keine	120
fluorborat	140	Kupfer	20.0	1 Tag bei 80°C	125
	125	Kupfer	20.0	20 Tage bei 80° C	190*
2,5-Diäthoxy- 4-morpholinobenzol- Diazonio-Chlorzinkat	Kupfer	20.0	3 Tage bei 80° C (Probe zersetzt)	-
4-Diäthylamino-2- nethylbenzol-Diazonio- Chlorzinkat	Kupfer	20.0	3 Tage bei 80° C (Probe zersetzt)	-
4-Diäthylamino-2- Äthoxybenzol-Dia- zonio-Chlorzinkat	Kupfer	20.0	24 Tage bei 80° C	180
4-Äthylamino-3- Methylbenzol-Dia- zonio-Chlorzinkat	Kupfer	20.0	2 Tage bei 80 C (Probe zersetzt)	-

CD NJ CO O

p-Amino-N-Benzyl- N-Äthylbenzol-Dia- zonio-Chlorstannat	160	Kupfer	20.0	24 Tage bei 80° C	159
p-Dimethylamino- Benzol-Diazonio- Chlorzinkat	145	Kupfer	20.0	2 Tage bei 80° C (Probe zersetzt)	-
p-Chlorbenzol- _CT) Diazonio-Penta- _o fluorphosphat CD co co CO ·	150	Dacron- FiIz	63.5	keine	110
Kupfer	20.0	3 Tage, bei 80° C (Probe zersetzt)	-

^ * wahrscheinlich aufgrund der Zersetzung des Epoxyharzes

a Diese Zahl stellt den Gew%-Anteil auf dem Dacron-Filz dar,

es wurde kein Harz verwendet
b "phr" umfaßt das Lösungsmittel

Blockiertes Isocyanat

Isocyanat-Anteil

Lewis-Basis-Anteil

Schmelzpunkt
X° C)

Alterungsbedingungen

Temperaturbereich für Thermopartikulierung (° C)

Hexamethylen- Diisocyanat	Dimethylamin	166 -	7 Tage bei	60°C	166 - 171
Toluen- Diisocyanat	Mercaptobenzo- thiazol	153 ■	30 Tage bei	80^üC	166 - 170
Toluen- Diisocyanat	Diethylamin	90 ■	7 Tage bei	60⁰C	161 - 165
Phenyl- Isocyanat	1,3-Diäthylol- 5,5-Dimethyl- Hydantoin ,-,	- 170	30 Tage bei	80-C	164 - 165
Ρ,Ρ'-Diphenyl- me than-D i i s ο- cyanat	Nitrosophenol	- 161	7 Tage bei	60⁰C	154 - 159
"Mondur S" (2)	Phenol	- 95	30 Tage bei	80^wC	154 - 157
"Mondur SH" (3)	Phenol	viskose Flüssig keit	8 Tage bei	6o°C	189 - 195
Hexamethylen- Diisocyanat	o£-Pyrrο1idon	179	8 Tage bei	60°C	>190°C
Hexamethylen- Diisocyanat	Phenol	. 125 -	7 Tage bei	60°C	190 - 196
Toluen- Diisocyanat	Phenol	161 -	7 Tage bei	60°C	>190
94 -	7 Tage bei	60⁰C	>190
128 -	42 Tage bei	60°C	179 - 189
153 -	42 Tage bei	60°C	170 - 177

- 130.
■ 166
• 96
- 131
- 156

ρ/Ρ'-Diphenyl- Phenol methan-Diisocyanat

192-194 42 Tage bei 60°C 190 - 194

	Phenyl- Isocyanat	Phenyl-Glycidyl- Äther	über Nacht bei 6O⁵C	167	173
	Phenyl- Isocyanat	Styrol-Oxid	über Nacht bei 60°C	172	185 (4)
60988	Phenyl- Isocyanat	Butyl-Glycidyl- Äther	über Nacht bei 60⁰C	172
3/0	Hexamethylen- Diisocyanat	Thiophenol	über Nacht bei 60°C	143
768	Phenyl- Isocyanat	Äthylmethyl- Ketoxim	über Nacht bei 6O°C	169 -
	Phenyl- Isocyanat	N(2-hydroxyäthy1) piperazin	über Nacht bei 60°C	180 -
	Phenyl- Isocyanat	Dicyclopentenyl- Alkohol	über Nacht bei 60 C	168
	Butyl- Isocyanat	4,4'-Thiophenol	über Nacht bei 60°C	175
Butyl- Isocyanat	4_/4'-Sulfonyl- Diphenol	über Nacht bei 6O°C	181

(1) Verkauft von Glyco Chemicals/ Inc., unter dem Handelsnamen "Dantocol DHE"

(2) "Mondur S" wird von der Mobay Chemical Co. verkauft und besitzt die Struktur

/ JSICO

CH₃-CH₂-C I CH₂O-CO-NH-/'' ^ΝΛ—CH,

(3) "Mondur SH" wird von der Mobay Chemical Co. verkauft und besitzt die Struktur

ι ι

R-

N — R.

wobei R

3 \—

NH— CO — Q—(f ^

CH.,

darstellt.

(4) Signal sehr stark

hO O CD

Verbindung

Malonische Säure

MethylmaIonische Säure

D imethylmalonische Säure

Äthylmalonische Säure

Diethylmalonische Säure

Di-n-Propyl-

malonische

Säure

Benzylmalonische Säure

PhenylmaIonische Säure

Chemische Alterungs- Temperaturbereich Formel bedingungen für Thermopartiku-

(COOH)

140 Tage bei 60^b C

CH₇CH(COOH)₉ 140 Tage bei

^J ^λ 60° C

(CH-J₉C(COOH)₉ 180 Tage bei

^{6 l l} 80° C

C₉H CH(COOH)₉ 140 Tage bei

* ^b ^ 60⁰C

(C₉H^)₉(COOH)₉ 3 Tage bei

^Δ ^b ^l ² 80° C

(C₇H₇) C(COOH)₉ 12p Tage bei ⁶ ' ^{λ λ} 80° C

C^Hc-CH₉CH(COOH)₉ 50 Tage bei

^{b D} * ^z 60°C

1 Tag bei 60° C

lierurig ( C) 132 - 142

132 - 138 152 - 158 119 - 127 168 - 180 155 - 160

143 - 151 150 - 157

Die Thermopartikulierungs-Temperaturen, die in den obigen
Tabellen angegeben sind, stellen Näherungswerte dar und können sich mit dem verwendeten Kunstharz, der Alterungszeit sowie
anderen Faktoren ändern. Es können auch Mischungen von TPV
verwendet werden.

Die TPV wird in dem gesamten faserigen Material verteilt. Eine gleichförmige Verteilung ist anzustreben, jedoch kann auch
eine ungleichförmige Dispersion benutzt werden. Wenn die TPV
in einem Lösungsmittel mit niedrigem Verdampfungspunkt löslich ist, läßt sich die Dispersion am leichtesten dadurch erreichen, daß die TPV in dem Lösungsmittel gelöst und das faserige Material in die Lösung eingetaucht und anschließend das Lösungsmittel

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verdampft wird. Das Verfahren kann wiederholt werden, um die Beladung des Bandes mit dem TPV zu erhöhen. Da es notwendig ist, ein Absetzen der TPV zu verhindern, sollte das Lösungsmittel einen Verdampfungspunkt von weniger als 60 C besitzen, obwohl auch eine Vakkumverdampfung für Lösungsmittel mit höheren Kochtemperaturen verwendet werden könnte. Geeignete Lösungsmittel umfassen Methanol, Methyl-Äthyl-Keton, Aceton, Methyl-Chlorid, Benzol, Chloroform, Cyclohexan, Hexan, usw. Wenn die TPV ein Fett ist, könnte sie auch in einem Lösungsmittel gelöst werden oder auf das faserige Material aufgerollt werden. Gewöhnlich macht die TPV in dem Band ungefähr 50 bis 800 Gew% (alle Prozentzahlen in der vorliegenden Beschreibung stellen Gewichtsprozente dar) des Fasergewichtes aus. Vorzugsweise sollte mindestens 200 % TPV benutzt werden, um schwache Signale zu vermeiden, aber weniger als 600 %, um das Band flexibel zu halten.

Das imprägnierte Band wird dann mit einem flexiblen Harz beschichtet, das die TPV gegenüber Erosion durch den Gasstrom schützt, aber den bei der Thermopartxkulierung entstehenden Produkten, die von dem Monitor erfaßt werden sollen, den Durchtritt ermöglicht. Nicht alle Harze sind durchlässig und ein neues Harz muß vor Anwendung auf Durchlässigkeit hin überprüft werden. Mit diesem Vorbehalt kann das Harz Epoxyd, Polyester, Acryl, Polyurethan, Polybutadien oder auch ein anderes Harz sein. Das vorzugsweise Harz ist ein an der Luft trocknendes Epoxyd oder Polyester (Alkyd), weil es leicht auf das faserige Material aufgebracht werden kann. Die äußere Beschichtung ist

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im allgemeinen ungefähr 0,013 bis 0,05 mm dick, obwohl auch dünnere oder dickere Beschichtungen verwendet werden können. Vorzuziehen ist eine Schichtdicke von etwa 0,013 bis 0,025 mm, da diese Schichtdicke ausreicht, um Erosion zu verhindern, andererseits aber dünn genug ist, um das Entweichen der Thermopartikulierung-Produkte zu ermöglichen. Vorzugsweise umhüllt die äußere Beschichtung alle Seiten des faserigen Materials als ununterbrochene Beschichtung, jedoch kann diese Beschichtung auf Wunsch auch auf einer Seite, nämlich der Unterseite, weggelassen werden, und zwar wegen des Druckes des Klebstoffes auf dieser Seite.

Das Band wird vorzugsweise mit einer klebenden Beschichtung auf der einen Seite hergestellt, so daß das Band an verschiedene Oberflächen angebracht werden kann, indem es einfach gegen diese Oberfläche gepreßt wird. Geeignete Kleber sind bekannt und umfassen Epoxyde, Urethane, Acryle und Polyester. Die Kleb- · stoffe können aus einer Lösung aufgebracht werden. Eine Klebstoff dicke von etwa 0,013 bis 0,076 mm ist im allgemeinen geeignet.

Das fertige Band wird dann an verschiedene Teile des Generators angebracht, die dem Gaskühlstrom ausgesetzt sind. Bei Überhitzung gibt das Band Schwebteilchen ab, die von dem Monitor ermittelt werden, woraufhin dieser einen Alarm abgibt oder die Maschine abschaltet. Eine Probe der Schwebteilchen kann gesammelt und analysiert werden, um festzustellen, woher sie gekommen sind. Da das Band verkohlt und Blasen bildet, kann eine Sichtinspek-

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tion der Maschine ebenfalls vorgenommen werden, um festzustellen, welches Gebiet überhitzt worden ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels noch weiter erläutert:

Beispiel

Abgewogene Stücke aus flexiblem Dacron-Filz (1,6 χ 25 χ 76 mm) wurden in eine 50 %ige Lösung von malonischer Säure in Methanol eingetaucht. Die Stücke wurden in einen Ofen gestellt und zwei Stunden lang auf einer Temperatur von 60° C gehalten, um das Methanol zu verdampfen. Sie wurden dann erneut gewogen, um festzustellen, wieviel malonische Säure absorbiert wurde. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse wiedergegeben:

Proben-Nr* Gewicht des Gewicht des Gewichtsanstieg Bandes vor der Bandes nach des Bandes Behandlung der Behand-

' ' ' ' lung

1 0.1850

2 0.2390

3 0.2170

4 0.1970

5 0.2570 6

Durchschnittswert = 632

Die äußeren Oberflächen des Stückes wurden mit 40 bis 60 %igen Lösungen von verschiedenen Harzen in Toluen bestrichen und dann über Nacht in einen Ofen bei 60° C gesetzt, um das Lösungsmittel zu entfernen. Die Stücke wurden bei Temperaturen von

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1.3410	625
1.6990	612
1.7680	717
1.3970	609
1.7900	597

60 bis 80 C verschieden lange gealtert. Jedes Stück wurde dann in einen Behälter aus rostfreiem Stahl gelegt und auf seine Thermopartikulierungs-Eigenschaften hin getestet.

Genaue Temperaturmessungen wurden mittels eines Chrom-Aluminium-Thermoelementes vorgenommen, das an dem Behälter aus rostfreiem Stahl angebracht war, der direkt auf einem Streifenerhitzer ruhte. Die gesamte Anordnung wurde auf isolierenden herausstehenden Podesten innerhalb einer Stahlröhre aus rostfreiem Stahl (äußerer Durchmesser 2,5 cm) montiert. Ein phasengesteuerter Temperaturregler und Programmierer, der mit dem Behälter über eine abgedichtete Endplatte verbunden war, arbeitete als Temperatursteuerung für den Heizer. Der Ausgang des Thermoelementes und der des Generator-Zustands-Monitors wurden auf einem potentiostatischen Aufzeichnungsgerät mit zwei Schreibstiften aufgezeichnet. Wasserstoff wurde mit einer konstanten Durchflußrate von 7 1 pro min über die Proben geleitet, die in dem Behälter angeordnet waren. Eine Erhitzungsgeschwindigkeit von 5° C pro min wurde bei jedem Experiment aufrechterhalten. Die "Alarm"-Temperatur, bei der erhebliches Thermopartikulieren auftrat, wurde dem Meßstreifen entnommen. Der Wert entsprach einem 50 %igen Abfall des anfänglichen Ionenstromes des Generator-Zustands-Monitors (üblicherweise 0,8 bis 0,4 mA). Die Temperatur, bei der die Thermopartikulierung begann, wurde ebenfalls festgehalten (die sogenannte "Schwellwert"-Temperatur). Diese zwei Temperaturen ermöglichen es, für jede Probe einen "Temperaturbereich für die Thermopartikulierung" festzuhalten.

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Die folgende Tabelle stellt das Auftreten und die Eigenschaften der Thermopartikulierung für die verschiedenen Bänder zusammen.

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Probe-

Nr.

Bandaussehen

Abdeckharz

Alterungs-

bedingun-

gen

Temperatur- Änderung im

bereich für Aussehen des

Thermoparti- Bandes kulierung (⁰C)

flexibel aber

pulverig

steif

ziemlich flexibel

sehr
flexibel

ziemlich flexibel

steif

nicht vorhanden

ein cycloaliphatisches Epoxyd, verkauft von Union Carbide als "ERRA 4211", gehärtet mit 0/5 % Tetrabutyl-Tetanat

ein modifiziertes Alkydharz, verkauft von Westinghouse Electric Corp. als"214-B"-Lack

ein oleo-harziges Lack, das von Westinghouse Electric Corp. als "B-130"-Lack verkauft wird

ein mittleres, ölmodifiziertes, isophthalaisches Säurepolyesteralkyd, das von der Westinghouse Electric Corporation als "B-106"~ Lack verkauft wird

ein Glycidylester, das von der Celanese Corp. als "GLY-CEL C-29 5" verkauft wird 4 Tage bei 125 -

4 Tage bei 60°C

197

4 Tage bei 131 60⁰C

4 Tage bei 136 60°C

5 Tage bei 139 60°C

16 Tage bei 152 80°C

weiß —)dunkelrot, braune Punkte

weiß —» gedunkelt und blasig

gelb —>braun

leicht gelblich—>braun

leicht gelblich—) braun und stockig

cn ro cn

weiß—^ weiß blasig und schaumig

Die Bandprobe mit der älteren Beschichtung aus katalysierten cycloaliphatischem Epoxyd gab eine höhere Partikulierungs-Temperatur, was anzeigt, das die äußere Harzbeschichtung in einem solchen Ausmaß gehärtet wurde, daß die Thermopartikulierung unterdrückt wurde (d. h., die Schwebstoffe wurden von dem gehärteten Harz "eingeschlossen").

Die Veränderungen in dem Bandaussehen nach der Thermopartikulierung waren auch von großem Interesse und könnten leicht als Mittel zur Lokalisierung eines überhitzungsgebietes in z. B. einem Turbinengenerator benutzt werden, indem die Maschine mit dem Auge untersucht wird.

Patentansprüche;

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Claims

Pate η t a η s ρ r ü c h e ;

/ 1./ Thermopartikulierendes Band, dadurch gekennzeichnet,

daß das Band aus (a) einem flexiblen faserigen Material; (b) einer Verbindung, die bei einer Temperatur unterhalb von 200° C thermopartikuliert und in dem flexiblen, faserigen Material verteilt ist; und (c) einer flexiblen äußeren Beschichtung über dem flexiblen, faserigen Material besteht, durch die die Produkte hindurchtreten können, wenn die Verbindung thermopartikuliert.
2. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das faserige Material ein organisches Material ist.
3. Band nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das faserige Material Polyäthylen-Terephthalat ist.
4. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das faserige Material in der Form einer Matte vorliegt,
5. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das faserige Material 0,5 bis 15 cm breit und 0,025 bis
0,5 mm dick ist.
6. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung 50 bis 200 Gew% des faserigen Materials ausmacht .

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7. Band nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung 200 bis 600 % des faserigen Materials ausmacht.
8. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung aus malonischer Säure, Derivaten der malonischen Säure, Metall-Acetyl-Acetonaten, blockierten Isocyanaten und/oder Diazoniosalzen besteht.
9. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite des Bandes eine klebende Beschichtung aufgebracht ist.
10. Band nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible äußere Beschichtung ein Epoxyd oder

PoIyes terhar ζ (Alkyd) ist.
11. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Beschichtung ungefähr 0,013 bis 0,05 mm dick ist.
12. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung, die thermopartikuliert, die einzige Substanz in dem Band ist, die thermopartikuliert.
13. Verfahren zur Herstellung eines thermopartikulierenden Bandes, gekennzeichnet durch (a) Verteilen einer Verbindung,

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die bei einer Temperatur unterhalb von 200° C thermopartikuliert, innerhalb eines flexiblen faserigen Materials; und (b) Aufbringen einer flexiblen äußeren Beschichtung über dem flexiblen faserigen Material, durch die die Produkte hindurchtreten können, die von der thermopartikulierenden Verbindung gebildet werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung dadurch in dem flexiblen faserigen Material verteilt wird, daß dieses Material in eine Lösung der Verbindung eingetaucht und das Lösungsmittel anschließend verdampft wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung aus 40 bis 80 Gew% Feststoff besteht und das Lösungsmittel eine Verdampfungstemperatur von weniger als 60° C besitzt.

ES/jn 5

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