Keemiatehas tellis uue protsessiliini jaoks kohandatud PTFE sukelküttekeha prototüübi. Prototüüp oli mõeldud 2500-liitrise reaktori jaoks, mille 75-kraadine segatud happekeemia. Tehas paigaldas prototüübi katsepaaki ja kasutas seda tüüpilistes tingimustes 90 päeva. Katse käigus kogutud andmed määrasid kindlaks, kas disain oli täielikuks tootmiseks valmis või vajas muutmist. Hindamisprotsess oli sama oluline kui disain ise.
Kohandatud PTFE sukelküttekeha prototüüp on investeering riskide vähendamisesse. See võimaldab tehasel enne täieliku tootmistellimuse täitmist kontrollida, kas konstruktsioon vastab termilistele, keemilistele ja mehaanilistele nõuetele. Hindamine peab olema süstemaatiline, hõlmates toimivust, halvenemist ja protsessiga integreerimist.
Toimivuse kontrollimine
Esimene hindamiskategooria on tulemuslikkus. Prototüüp peab andma nõutava soojusvõimsuse kindlaksmääratud vattihedusega ja hoidma vanni temperatuuri nõutud tolerantsi piires.
Soojenemisaega-mõõdetakse külmkäivitusest seadepunktini. Hooldustemperatuuri mõõdetakse püsioleku-talitluse ajal. Katte temperatuuri mõõdetakse kuumutatud sektsiooni mitmes punktis, et kinnitada, et see jääb polümeeri jaoks ohutusse vahemikku.
| Toimivuse mõõdik | Sihtmärk | Mõõtmismeetod | Vastuvõtmise kriteeriumid |
|---|---|---|---|
| Soojenemisaeg- | Spetsifikatsiooni järgi | Taimer, temperatuurilogi | 10% piires eesmärgist |
| Hooldustemperatuur | Seadepunkt ±2 kraadi | Temperatuuri logi | Seadepunktis stabiilne |
| Katte temperatuur | <100–110°C | Pinnapealne termopaar | Alla piiri |
| Vattide tihedus | Disaini järgi | Võimsuse/pindala arvutamine | 5% piires disainist |
| Temperatuuri ühtlus | ±2 kraadi | Mitme{0}}punkti mõõtmine | Tolerantsi piires |
Kohandatud PTFE-sukelküttekeha prototüübi toimivuse kontrollimise mõõdikud
Lagunemise hindamine
Teine hindamiskategooria on degradatsioon. Prototüüpi kontrollitakse keemilise rünnaku, läbitungimise, katlakivi ja termilise väsimuse nähtude suhtes. Kontroll viiakse läbi katse ajal ja lõpus.
Isolatsioonitakistus on läbitungimise kõige tundlikum näitaja. Katseperioodi stabiilne näit näitab, et ümbris on terve. Langev näit näitab, et niiskus või keemia on jõudmas MgO-ni.
PTFE ümbrist kontrollitakse värvimuutuste, villide, pragude ja sademete suhtes. Sile, terve pind näitab head ühilduvust. Kare, värvunud või villiline pind viitab lagunemisele.
| Lagunemise indikaator | Mõõtmine | Vastuvõetav | Marginaalne | Vastuvõetamatu |
|---|---|---|---|---|
| Isolatsioonitakistus | Megoommeeter | >100 MΩ | 50–100 MΩ | <50 MΩ |
| Katte välimus | Visuaalne | Siledad, terved | Kerge värvimuutus | Villid, praod |
| Skaala paksus | Mõõtmine | <0.2 mm | 0,2–0,5 mm | >0,5 mm |
| Kaalu muutus | Enne/pärast | <1% | 1–3% | >3% |
| Kõvaduse muutus | Kaldal D | <5% | 5–10% | >10% |
Kohandatud PTFE sukelküttekeha prototüübi lagunemise hindamise kriteeriumid
Integratsioon ja tegevuse hindamine
Kolmas hindamiskategooria on integratsioon. Prototüüp peab töötama koos olemasoleva juhtimissüsteemi, elektrivarustuse ja protsessiseadmetega. Hindamine hõlmab terminaliühendusi, juhtimisreaktsiooni ja hooldusjuurdepääsu.
Juhtreaktsiooni mõõdetakse vanni temperatuuri stabiilsuse ja küttekeha tsükli sagedusega. Prototüüp, mis töötab liiga palju või võngub, võib vajada juhthäälestust või teistsugust lülitusseadet.
Hooldusjuurdepääsu hinnatakse eemaldamise ja uuesti paigaldamise lihtsuse järgi. Prototüüp, mida on raske eemaldada või mis nõuab muude seadmete lahtivõtmist, suurendab seisakuaega tulevaste asenduste jaoks.
| Integratsioonimõõdik | Sihtmärk | Hindamismeetod | Vastuvõtmise kriteeriumid |
|---|---|---|---|
| Kontrolli stabiilsust | ±1 kraadi | Temperatuuri logi | Tolerantsi piires |
| Jalgrattasõidu sagedus | <10/hour | Kontrolleri logi | Ei mingit liigset rattasõitu |
| Eemaldamise aeg | <2 hours | Hoolduskatse | Vastuvõetav |
| Taasinstallimise aeg | <2 hours | Hoolduskatse | Vastuvõetav |
| Terminali temperatuur | <60°C | Termopaar | Alla piiri |
Kohandatud PTFE sukelküttekeha prototüübi integreerimine ja töö hindamine
Täieliku tootmise otsustamise kriteeriumid
Otsus täistootmise alustamiseks tehakse hindamistulemuste põhjal. Kui kõik mõõdikud jäävad vastuvõetavasse vahemikku, on disain valmis. Kui mõned mõõdikud on marginaalsed, võib disaini kohandada-väiksema vattiheduse, paksema kesta, erineva äärikuga-ja katsetada teist prototüüpi. Kui mõni mõõdik on vastuvõetamatu, tuleb kujundus üle vaadata.
Hindamisaruandes dokumenteeritakse katsetingimused, mõõtmised, tähelepanekud ja järeldused. Aruandest saab täieliku tootmisspetsifikatsiooni aluseks.
Kui prototüüpi ei saa tegelikus protsessis testida
Kui tegelik protsess pole testimiseks saadaval, võib kasutada tüüpilist testvedelikku. Vedelik peab vastama tegeliku protsessi keemiale, temperatuurile ja voolutingimustele. Testi kestus peaks olema piisavalt pikk, et näidata lagunemistrende-tavaliselt 60–90 päeva.
Kui prototüüp paljastab disainiprobleemi
Prototüüp, mis ebaõnnestub või ei tööta, annab väärtuslikku teavet. Rikkerežiim tuvastab disaini nõrga koha. Disaini muudetakse ja katsetatakse uut prototüüpi. Prototüübi maksumus on väike, võrreldes mittetoimiva täieliku tootmistellimuse maksumusega.
Kohandatud PTFE sukelküttekehade prototüüpe hinnatakse jõudluse, halvenemise ja integreerimise kriteeriumide alusel. Spetsifikatsiooniprotsess nõuab protsessi keemiat, töötemperatuuri, paagi mõõtmeid, nõutavat võimsust ja katsetingimusi.
