Seiskamine, mis põhjustas kahju
Tsirkuleeriv happesüsteem lülitub hoolduseks välja. Tsirkulatsioonipump seiskub. Tagasivoolutoru tagasilöögiklapp, mis asub PTFE-soojusvahetist mitu meetrit kõrgemal, hoiab vedelikusamba. Kui toru jahtub, tõmbub vedelik kokku, tekitades suletud sektsioonis negatiivse rõhu. PTFE torud, mis on mõeldud auru sisemise positiivse rõhu jaoks, kogevad protsessi poolelt välist vaakumit.
Süsteemi taaskäivitamisel soojusvõimsus väheneb. Vanni temperatuur ei saavuta seadepunkti. Kontrollimisel leiti, et mitmed PTFE-torud on osaliselt kokku vajunud-ümmarguse ristlõikega-, mis on lamestatud ovaalseks. Torud ei leki, kuid deformeerunud kuju piirab nii sisemist auruvoolu kui ka välist soojusülekannet.
See rikkemehhanism on täielikult välditav. See tuleneb protsessitorustiku ebapiisavast vaakumkaitsest, mitte PTFE soojusvaheti puudusest.
Kokkuvarisemise mehhanism
PTFE-torud on konstrueeritud nii, et need peavad vastu sisemisele rõhule-auru või kuuma vee poolt väljapoole surutavale rõngaspingele. Materjali paindlikkus ja libisemiskindlus taluvad seda koormust hästi. Väline rõhk, mis tekitab surverõnga pinget, on erinev koormustingimus, mille jaoks toru ei pruugi olla ette nähtud.
Õhukese -seinaga ümmargune toru välise surve all puruneb, kui välisrõhk ületab kriitilise kokkuvarisemisrõhu. See rõhk sõltub toru läbimõõdust, seina paksusest, materjali elastsusmoodulist töötemperatuuril ja toru -ümarusest -.
Kõrgendatud temperatuuridel väheneb PTFE elastsusmoodul oluliselt. Toru, mis talub täielikku vaakumit 25 kraadi juures, võib sama rõhuerinevuse all 100 kraadi juures kokku kukkuda. Kõrge temperatuur töö ajal ja äkiline alarõhk seiskamise ajal loob halvima{4}}olukorra.
Kokkuvarisenud osa ei pruugi olla kogu toru. Negatiivne rõhk võib paikneda torustiku teatud osades. Toru kokkuvarisemine toimub kõige nõrgemas kohas-tavaliselt keskel-tugede vahel, kus torul on kõige vähem väliseid piiranguid.
Tabel 1: PTFE toru kokkuvarisemise hindamiskriteeriumid (10 mm OD, 1 mm sein)
| ovaalsus (%) | Visuaalne välimus | Voolu piiramine | Soojusülekande mõju | Dispositsioon |
|---|---|---|---|---|
| < 5 | Kerge lamenemine, vaevu nähtav | Väheoluline | Väheoluline | Nõustuge teenuse jätkamisega; jälgida |
| 5-15 | Nähtav ovaalne kuju | Alaealine (< 10% flow reduction) | Alaealine | Vähendage aururõhku; plaani asendamine |
| 15-30 | Selgelt lamestatud | Mõõdukas (10-30% vähenemine) | Mõõdukas | Vahetage järgmisel kavandatud seiskamisel |
| 30-50 | Tugevalt lapik | Raske (30-50% vähenemine) | Raske | Vahetage kohe välja |
| > 50 | Peaaegu suletud, kortsus sein | Critical (>50% vähendamine) | Kriitiline | Kohene asendamine; kontrollige külgnevaid torusid |
Ovaalsus=(Dmax - Dmin) / Dnominaalne × 100%. Dnominaalne on toru algne välisläbimõõt. Mõõtmised tehtud enim deformeerunud ristlõikes-.
Kontrollimenetlus
Kontrollimine algab välise visuaalse kontrolliga. Kokkuvajunud torud on nähtavalt lamedad võrreldes külgnevate kahjustamata torudega. Ümmarguse ja ovaalse ristlõike üleminekutsoon võib PTFE-s näidata stressi valgendamist-, mis näitab lokaalset saagikust.
Ovaalsust mõõdetakse nihikuga või go/no{0}}mõõdikuga kõige deformeerunud kohas. Maksimaalne ja minimaalne välisläbimõõt registreeritakse. Mõõtmised toru mitmes punktis kaardistavad kokkuvarisemise ulatuse.
Kui toru otsad on ligipääsetavad, võib sisekontroll nõuda boroskoobi uurimist. Sisemine läbipääs võib olla osaliselt või täielikult suletud. Torude puhul, mis näivad väliselt täielikult kokku vajunud, kinnitab sisekontroll, kas voolukanalit on alles.
Samuti tuleks kontrollida kokkuvarisenud toruga külgnevaid torusid. Rõhutransient, mis ühe toru kokku kukkus, võis teisi osaliselt deformeerida. Toru, mis näib olevat ümmargune, võib olla vähendanud kokkuvarisemiskindlust eelneva hoolduse avastamata hõrenemise tõttu.
Remont ja ennetamine
Kokkuvajunud torusid ei saa parandada. Deformeerunud kuju muudab püsivalt mehaanilist ja termilist jõudlust. Toru tuleb sulgeda või välja vahetada.
Kui päise konstruktsioon võimaldab toru individuaalset isoleerimist, saab kokkuvajunud toru mõlemast otsast ühendada ja paigale jätta. Ülejäänud torud jätkavad soojusülekannet, ehkki veidi väiksema koguvõimsusega. Ühe ühendatud toru võimsuse kadu mitme-toru komplektis on tavaliselt vastuvõetav.
Ennetamine nõuab protsessitorustiku vaakumkaitset. Torustiku kõrgpunkti paigaldatud vaakumkaitseklapp võimaldab õhul siseneda, kui rõhk langeb alla atmosfääri. Klapi suurus peab vastama maksimaalsele eeldatavale jahutuskiirusele. Sagedaste seiskamistega süsteemide jaoks pakub usaldusväärset kaitset asendi tagasisidega automaatne vaakumkaitse.
Teise võimalusena saab PTFE-soojusvaheti projekteerimisetapis määrata täisvaakumteenuse jaoks. See nõuab paksemaid toruseinu või väiksemat läbimõõtu, et suurendada kriitilist kokkuvarisemisrõhku. Paksemate seinte soojustõhusus on vaakumitaluvuse maksumus.
Kokkuvõte
PTFE soojusvaheti toru kokkuvarisemine tuleneb välisest vaakumist, mis tekib pumba seiskamisel, kui vedeliku kokkutõmbumine suletud torusüsteemis tekitab alarõhu. Õhukeseseinalised torud, mis on mõeldud siserõhu jaoks, võivad välise vaakumi all kõverduda, eriti kõrgendatud töötemperatuuridel.
Kontrollimisel hinnatakse ovaalsust kõige deformeerunud{0}}ristlõikes. Üle 30% ovaalsusega torud vajavad väljavahetamist. Ennetamiseks on vaja protsessitorustikus vaakumkaitseklappe või projekteerimisetapis -vaakum-toru täismõõtmete määramist.
Toru kokkuvarisemise hindamise ja vaakumkaitse konstruktsiooni tehnilised soovitused on saadaval pärast toru mõõtmete, töötemperatuuri, torustiku konfiguratsiooni ja sulgemisprotseduuride esitamist.
