PTFE kesta ja toruga soojusvaheti töötab ja kahtlustatakse väikest sisemist toru leket. Traditsiooniline lähenemine seisneb protsessi sulgemises, seadme tühjendamises ja rõhukatses. Kuid tundlik käeshoitav termopildikaamera, mis on suunatud metallkesta välisküljele, võib sageli näha lekke nähtamatut termilist kummitust, kui soojusvaheti veel töötab. Toru sees olevast nööpaugust välja pääsev külm vedelik tekitab korpuse välisseinale lokaalse, ebaharilikult külma laigu, jaheda koha muidu ühtlase soojaga meres.
Kuidas termopildistamine paljastab varjatud torulekke
Põhimõte tagatermopildi lekketuvastus PTFE soojusvahetidiagnoos on lihtne. Tüüpilises kesta ja toruga soojusvahetis eraldatakse kaks vedelikku toru seintega. Toru pool kannab ühte vedelikku (sageli kuumem või külmem protsessivoog) ja kesta pool kannab teist vedelikku. Korpuse välispinnal on tavaliselt sile, suhteliselt ühtlane temperatuuriprofiil, mille väikesed kõikumised on põhjustatud deflektori asenditest, sisselaske-/väljalaskeotsikutest ja loomulikust konvektsioonist.
Kui ühes PTFE-torus tekib auk või pragu, pääseb toru sees olev vedelik kesta poole. Kui torupoolne vedelik on kõrgema rõhu all (mis on tavaline, et vältida kestapoolset saastumist), paiskub lekkiv vedelik august välja ja põrkub külgnevatele torudele või otse kesta siseseinale. Selle lokaliseeritud vedelikuvoo temperatuur erineb kogu kestapoolsest vedelikust. Temperatuuride erinevus võib olenevalt protsessist olla 2–5 kraadi või 20–30 kraadi.
Metallist korpuse sein juhib soojust väga tõhusalt. Piirkond, kus lekkiv vedelik puudutab kesta sisepinda, omandab kiiresti lekkiva vedeliku temperatuuri lähedase temperatuuri. Väljastpoolt tuvastab tundlik termokaamera (nimetatakse ka infrapuna- või IR-kaameraks) selle kuilokaliseeritud, püsiv külm koht(või kuum koht, kui lekkiv vedelik on kuumem kui kestapoolne vedelik). Täpp on tavaliselt väike-läbimõõt vaid mõni sentimeeter-ja selle täpne asukoht vastab punktile, kus joa põrkub vastu kesta sisemust.
Termilise skaneerimise teostamine: samm-sammuline väliprotseduur
Termopildistamine on mitteinvasiivne ja kiire tehnika, mida saab teostada siis, kui soojusvaheti on täielikult töökorras, ilma vedelikku tühjendamata või süsteemi survet vähendamata. Soovitatav on järgmine protseduur:
1. Valmistage ette soojusvaheti pind
Korpuse välispind peab olema puhas, kuiv ja isolatsioonivaba (vähemalt skannitavas piirkonnas). Isolatsiooni saab ajutiselt eemaldada ribalt või väikeselt aknalt. Mis tahes mustus, õli või vesi kesta pinnal võib tekitada valesid termilisi peegeldusi või varjata tegelikku temperatuuri. Piisab kiirest kuiva lapiga pühkimisest.
2. Valige õige termokaamera
Soovitatav on kasutada kõrge eraldusvõimega termokaamerat, mille soojustundlikkus (NETD) on 0,05 kraadi (50 mK) või sellega võrdne. Madalama hinnaga kaamerad (nt 0,10-kraadine tundlikkus) võivad siiski tuvastada suuremaid lekkeid, kuid jätavad tähelepanuta väikesed temperatuurierinevused. Kaameral peaks olema soojusvaheti suurusele sobiv vaateväli; standardne 24-kraadine objektiiv on piisav enamiku kesta läbimõõtude jaoks (300–1000 mm). Emissiivsus peaks olema 0,95 värvitud või kergelt roostetanud süsinikterase puhul või 0,85 läikiva roostevaba terase puhul.
3. Skannige kogu kesta välispind
Operaator seisab ohutus kauguses ja liigutab kaamerat aeglaselt piki kesta pikkust, kattes võimalusel kogu ümbermõõdu. Tehakse mitu läbimist, keskendudes deflektori lõigete ja torulehtede lähedal asuvatele aladele, kuna lekkejoad põrkuvad sageli nendesse kohtadesse. Tüüpilise 3 meetri pikkuse soojusvaheti puhul peaks skannimine kesta 5–10 minutit.
4. Tuvastage lokaalsed termilised anomaaliad
Normaalselt töötaval tervel soojusvahetil näib väliskesta temperatuur järkjärgulise gradiendiga-jahuti jahutusvedeliku sisselaskeava lähedal, soojemana väljalaskeava lähedal. Toru leke tekitab aterav, lokaalne, ringikujuline või ovaalne külmkohtmis ei järgi loomulikku gradienti. Sellel kohal on tavaliselt:
Temperatuur, mis erineb 1–5 kraadi (või rohkem) ümbritseva kesta temperatuurist samas aksiaalses asendis.
Täpselt määratletud piir, sageli kontsentrilise vahetemperatuuri "halo".
Fikseeritud asend, mis ei liigu protsessivoogude muutumisel (erinevalt ajutistest turbulentsiefektidest).
Soojuskaamera näeb varjatud lekke kummituslikku ja külma signatuuri, mis on maalitud teraskesta soojale nahale tumeda jaheda sinikana.
5. Dokumenteerige ja võrrelge
Termopilt salvestatakse. Kahtlase külmakoha leidmisel märgitakse selle asukoht kestale kriiditüki või püsimarkeriga. Sama asukohta skannitakse uuesti 15–30 minuti pärast. Kui külm koht püsib ja jääb samasse kohta, siis diagnoos tugevneb. Mööduvad termilised anomaaliad (nt mööduvast aurumullist või kohalikust tuuletõmbusest) kaovad kiiresti.
6. Kinnitage sihtrõhu testiga
Termopildistamine on asõeluminetööriist. See ei asenda survetesti. Siiski annab see kahtlustatava lekke täpse asukoha. Plaanilise seiskamise ajal tühjendatakse kest, märgitakse üles kahtlane piirkond ja vastavat toru(de) saab eraldi survet testida (nt sulgedes ühe otsa ja survestades õhuga, kui see on vette kastetud, või kasutades seebilahust). Soojuspilt juhatab tehniku otse lekkiva toru juurde või vähemalt väikese torurühma juurde, säästes tunde pimetestimisest.
Millal termopildistamine töötab kõige paremini?
Tehnika ei ole universaalselt rakendatav. See töötab kõige paremini järgmistel tingimustel:
Märkimisväärne temperatuuride erinevus torupoolsete ja kestapoolsete vedelike vahel. A difference of at least 5°C (preferably >10 kraadi) loob selge termilise kontrasti. Kui mõlemad vedelikud on peaaegu sama temperatuuriga, on lekke termiline tunnus nähtamatu.
Torupoolne vedelik kõrgema rõhu all.See tagab, et lekkiv vedelik väljub piisava kiirusega, et jõuda kestaseinani. Kui kesta pool on kõrgema rõhu all, on leke sissepoole (kesta vedelik torusse) ja termiline signatuur võib olla pigem toru lehe esiküljel kui kesta välisküljel.
Puhas isoleerimata kesta pind.Isolatsioon toimib soojustekkina, siludes lokaalseid temperatuurierinevusi. Isolatsioon tuleb ribalt eemaldada. Mõned õhukesed madala tihedusega isolatsioonimaterjalid (nt mineraalvill) võimaldavad siiski pinnale piisavalt soojusjuhtivust, et tuvastada suuri lekkeid.
Püsiseisundi töö.Enne skannimist peab soojusvaheti olema normaalsetes töötingimustes vähemalt 30 minutit. Käivitustransiendid tekitavad palju termilisi kõrvalekaldeid, mida võib segi ajada leketega.
Praktilised näited ja piirangud
Näide 1: Kuuma soolvee jahutamine jahutusveega
PTFE soojusvaheti jahutab kuuma soolvett (85 kraadi) toru poolel ja jahutusveega (25 kraadi) korpuse poolel. Torust tekib leke. 25-kraadine jahutusvesi lekib 85-kraadisesse soolveesse, kuid lekke suund on sissepoole (kestast torusse). Korpuse välispind jääb kõrgendatud temperatuurile, kuna jahutusvesi ei puutu vastu kesta seina. Korpuse välispinna termopildistamine oleksmittetuvastage see leke, kuna lekkiv vedelik ei puuduta kesta. Selle asemel peaks operaator skannima torulehe esikülge või toru küljega ühendatud torustikku. See rõhutab voolu suuna ja rõhu erinevuse mõistmise tähtsust.
Näide 2: Külma toru küljega kondensaator
PTFE soojusvaheti kondenseerib kuuma auru (120 kraadi) korpuse poolel ja külma jahutusvett (30 kraadi) toru poolel kõrgema rõhu all. Toru lekib ja tihvtiaugust voolab välja külm vesi, mis tabab kesta sisemust. Kesta välispinnal on selgelt eristuv püsiv külm koht, mis on 5 kraadi madalamal kui ümbritseva kesta temperatuur. See on ideaalne rakendus termopildistamiseks.
Näide 3: väike leke, suur soojusvaheti
Väga väike leke (nt auk < 0,5 mm) võib tekitada vaid väikese voolukiiruse. Juga ei pruugi ulatuda korpuse seinani; selle asemel võib see kaasa haarata kestapoolses voolus ja enne kokkupõrget aurustuda või seguneda. Sellistel juhtudel ei ilmu kestale tuvastatavat termilist anomaaliat. Tehnikal on tundlikkuse piir; väga väikeste lekete tuvastamiseks võib siiski vaja minna tavalist rõhutesti.
Eelised traditsiooniliste meetodite ees
| Aspekt | Traditsiooniline rõhutest | Termiline pildistamine |
|---|---|---|
| Protsessi katkestus | Nõutav (väljalülitamine, tühjendamine) | Puudub (veebis) |
| Aeg diagnoosida | Tundidest päevadeni | Minutid |
| Lekke asukoha täpsus | Madal (sageli ainult see torulehe rida) | Kõrge (saab täpselt määrata kokkupõrke tsooni) |
| Seadmete maksumus | Madal (manomeeter, pump) | Mõõdukas (soojuskaamera: 5�–5k–30k) |
| Oskuste tase | Madal | Mõõdukas (termipiltide tõlgendamine) |
| Ohutus | Nõuab rõhu all olevate vedelike käsitsemist | Pole kontakti, pole ohtu |
Tehastes, millel on juba termokaamera (kasutatakse elektriliste kontrollide, tulekindlate uuringute või muu prognoositava hoolduse jaoks), on selle kasutamise lisakulu lekete tuvastamiseks null. Aeg, mis säästetakse tarbetu seiskamise vältimise-või seiskamise kestuse drastilise vähendamise tõttu sihipärase remondi jaoks-, õigustab kiiresti investeeringu.
Parimad tavad ja levinumad lõksud
Ärge lootke ühele skannimisele.Ümbritsev tuul, päikeseenergia ja läheduses olevad kuumad pinnad võivad tekitada valesid jahedaid kohti. Skannige erinevatel kellaaegadel või erinevate nurkade alt.
Märkige kohe ära kahtlustatav asukoht.Kasutage kestal mittepüsivat markerit. Korreleerimiseks tehke koos termopildiga nähtava valguse foto.
Võtke arvesse deflektori geomeetriat.Lekkejoad põrkuvad sageli otse deflektori lõike vastas asuvale kestale, kuna voolutee on sunnitud ümber deflektori serva. Pöörake nendele aladele erilist tähelepanu.
Kasutage temperatuuri diferentsiaalanalüüsi.Paljud termokaamerad suudavad kuvada temperatuuri erinevust võrdluspunkti ja kahtlase koha vahel. Aja jooksul stabiilne 2-kraadine või suurem erinevus on tugev näitaja.
Korreleeruda protsessiandmetega.Termopildi leidmist võivad toetada korpusepoolse juhtivuse aeglane tõus, torupoolse rõhu langus või väljundtemperatuuri muutus.
Järeldus: Nähtamatu kuumuse nägemine
Termopildistamine on võimas, mitteinvasiivne ja ennustav diagnostikatööriist, mis suudab tuvastada PTFE soojusvaheti sisemise lekke väljastpoolt protsessi käigus. Tuvastades iseloomuliku külma koha, mis on põhjustatud lekkivast vedelikujoast, mis põrkub vastu kesta seina, suudab kogenud operaator leida ligikaudse toru või torupiirkonna, mis vajab tähelepanu. See teave juhib sihipärast, vähese seisakuajaga remonti kavandatud seiskamise ajal, mitte pimedat ja aeganõudvat otsimist. Kõige võimsamad diagnostilised silmad on need, mis näevad nähtamatut soojust. Hooldusmeeskondade jaoks, kes vastutavad PTFE-soojusvahetite eest agressiivses keemilises või geotermilises teenuses, muudab termopildi lisamine tõrkeotsingu tööriistakomplekti salapärase järkjärgulise jõudluse kaotuse varjatud tõrke nähtavaks ja rakendatavaks termokaardiks.
