كيفية مراقبة التدفق والضغط لحماية المبادل الحراري PTFE الخاص بك

رنين المبادل الحراري PTFE. وفي غضون أسابيع فشلت حزمة الأنابيب. كانت المشكلة بسبب سرعة التدفق العالية جدًا. كانت المضخة كبيرة جدًا مما جعل الأنابيب المرنة PTFE تهتز وتحتك بنفسها. كنا قد اكتشفنا المشكلة مبكرًا من خلال مراقبة الضغط والتدفق اليومي.
لا تتصرف المبادلات الحرارية PTFE مثل المبادلات الحرارية المعدنية في ديناميكيات الموائع. تم تصميم الأنابيب لتكون رقيقة الجدران ومرنة للسماح بالتمدد الحراري. كما أن مرونة الأنابيب تجعلها خاضعة للقوى الموجودة داخل مسار التدفق. فوق عتبة التصميم-عادةً 2 م/ث في الأنابيب-تبدأ الطاقة الحركية للسائل في ظهور أوضاع طبيعية مثيرة للاهتزاز. تتأرجح الأنابيب ذهابًا وإيابًا، وتضرب الأنابيب المجاورة أو الدعامات الحاجزة آلاف المرات كل دقيقة. يؤدي هذا التأثير الجزئي المتكرر-، والمعروف باسم التآكل المزعج، إلى تآكل سطح PTFE بسرعة. ثم تحصل على حشرجة الموت خفية. ثم تحصل على تسربات ذات ثقوب تسمح لسائل عملية التآكل بالوصول إلى الغلاف الفولاذي. المبادل الصامت هو مبادل سعيد؛ الضوضاء هي الحذر.
انخفاض الضغط المرتفع يزيد من المخاطر. يختلف الضغط التفاضلي عبر حزمة الأنبوب مع مربع السرعة، لذا فإن السرعة الزائدة حتى قليلاً قد تؤدي إلى مضاعفة ضغط الفرق أو ثلاثة أضعافه. تم تصميم جدار PTFE الرقيق لمقاومة الهجوم الكيميائي بدلاً من الضغوط الهيكلية، وقد يطوى إلى الداخل تحت ضغط خارجي شديد أو ينهار محليًا حيث لا يتم دعم البطانة بشكل كافٍ. غالبًا ما يكتشف المشغلون ذلك أولاً على أنه زيادة غير متوقعة في ضغط تفريغ المضخة أو انخفاض في معدل التدفق بسرعة ثابتة للمضخة. لم يكن المبادل خارج الخدمة بشكل كبير في البداية، بل تم دفعه للتعامل مع حمل هيدروليكي أعلى مما يمكن أن تتحمله أجزائه الداخلية المرنة.
الخطر الثالث والمباشر هو المطرقة المائية. عندما ينغلق أحد الصمامات بشدة أو تتعطل المضخة ويتوقف عمود السائل بشكل مفاجئ، تنتقل موجة ضغط عالية السرعة- عبر النظام. في الأنابيب المعدنية الصلبة، يتم امتصاص الموجة عن طريق جدار الأنبوب، بينما في المبادل الأنبوبي المبطن بـ PTFE-أو PTFE-، تضرب الموجة البطانة الناعمة مباشرة. قد تتجاوز الصدمة الناتجة قوة انفجار البطانة وتتسبب في انهيار الأنابيب أو تمزيق الرابطة الفولاذية PTFE-إلى-الفولاذ عند صفيحة الأنبوب. في بعض الأحيان، يكون حادث مطرقة مائية واحدة- كافيًا لإحداث شقوق مخفية لا تتسرب إلا بعد أيام من التشغيل. قراءات المقياس اليومية هي نبض معداتك-تتبعها.
المراقبة اليومية المنضبطة هي الخطوة الأولى نحو حماية المبادل. في بداية كل وردية، قم بتسجيل ضغوط المدخلات والمخرجات لكل من العملية وجانب المرافق. احسب انخفاض الضغط وقارنه بقيمة التصميم النظيف الواردة في ورقة البيانات. قد تشير الزيادة السريعة إلى وجود قاذورات أو قناة مسدودة جزئيًا؛ غالبًا ما يكون الانخفاض المفاجئ أحد أعراض تمزق الأنبوب الذي تجاوز مسار التدفق. في نفس الوقت تجول حول المبادل واستمع. أي قعقعة أو طنين أو طنين معدني جديد يعني اهتزاز الأنبوب ويتطلب اهتمامًا سريعًا - قلل معدل التدفق بنسبة 20% واتصل بالصيانة قبل المتابعة.
يجب تأكيد معدل التدفق نفسه وفقًا للتصميم الأصلي. إذا تم استبدال المضخة بأخرى أكبر أو بصمام تحكم تم خنقه لأسفل، فقد تكون السرعة في الأنابيب قد زادت دون أن يلاحظ أحد. إذا كان النظام دائمًا أعلى من 2 م/ثانية، فكر في تركيب لوحة فتحة بسيطة لتقييد التدفق أو محرك متغير التردد على المضخة. عندما يكون ارتفاع الضغط مشكلة معروفة، كما هو الحال في الخطوط ذات-صمامات الإغلاق السريع، قم بتركيب مانع زيادة التيار أو مركم من نوع المثانة-بالقرب من مدخل المبادل. تمتص هذه الأجهزة موجة الصدمة قبل أن تصل إلى أنابيب PTFE. لا تموت أبدًا-ضع المضخة على الصمام المغلق في المبادل. سيؤدي الضغط الزائد- إلى نفخ أنابيب PTFE إلى الخارج حتى تتمزق أو تتقشر بعيدًا عن مقاعدها.
احتفظ بسجل أو ورقة اتجاهات رقمية لكل مبادل. سجل في نفس الوقت كل يوم انخفاض الضغط ومعدل التدفق ودرجات حرارة الإدخال والإخراج وأي أصوات يتم سماعها. وتكشف البيانات، على مدى أسابيع وأشهر، عن اتجاهات واضحة. تشير الزيادة البطيئة في انخفاض الضغط إلى تلوث طبيعي يمكن معالجته في فترة التوقف المخطط لها التالية. إذا كان هناك قفزة مفاجئة فهذا يشير إلى انسداد أو فشل الأنبوب أو وجود حطام في الحزمة. يساعد الاتجاه أيضًا في التمييز بين التباين الموسمي النموذجي في درجة حرارة مياه التبريد والضائقة الميكانيكية الحقيقية. إذا أشار السجل إلى أن السرعة تقترب من الحد الأقصى، فيمكن للمشغل اتخاذ الإجراء قبل بدء التآكل.
يمكن أن تؤدي الملاحظات اليومية الروتينية للضغط والتدفق والصوت إلى تجنب الأعطال الكارثية لحزمة الأنابيب. يستمع المشغلون ويسجلون البيانات، وهذا هو خط الدفاع الأول. يتعامل المرفق مع كل قعقعة كإشارة وكل تغير غير مبرر في الضغط كإشارة للفحص. ويحافظ هذا على عمل المبادلات الحرارية PTFE الخاصة بالمحطة بشكل آمن ضمن القيود الديناميكية للسوائل-. والنتيجة هي زيادة العمر الافتراضي، والحد من التسريبات، والتأكد من أن المعدات محمية من خلال المراقبة الدقيقة، وعدم تركها للصدفة.